PL/EP 1799372 T3 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 1799372 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 05.10.2005 05799523.5 (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 26.08.2009 Europejski Biuletyn Patentowy 2009/35 EP 1799372 B1 (13) T3 (51) Int. Cl. B21D24/16 B21D28/16 B30B15/28 (2006.01) (2006.01) (2006.01) (54) Tytuł wynalazku: Sposób i urządzenie do wytwarzania i/lub obrabiania części (30) Pierwszeństwo: DE200410049149 07.10.2004 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 27.06.2007 Europejski Biuletyn Patentowy 2007/26 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 26.02.2010 Wiadomości Urzędu Patentowego 02/2010 (73) Uprawniony z patentu: Feintool International Management AG, Lyss, CH (72) Twórca (y) wynalazku: OP DE HIPT Michael, Evilard, CH WELK Rudolf, Illertissen, DE (74) Pełnomocnik: Kancelaria Patentowa rzecz. pat. Kamiński Zbigniew 02-011 Warszawa Al. Jerozolimskie 101/18 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejsk iego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
EP 1 799 372 B1 U-3325n/09 Sposób i urządzenie do wytwarzania i/lub obrabiania części Opis [0001] Wynalazek dotyczy sposobu i urządzenia do wytwarzania i/lub obrabiania części, zwłaszcza wytwarzania części wykrawanych, z co najmniej jednym poddanym działaniu nacisku i/lub siły narzędziem, według nieznamiennej części odpowiednio zastrzeżenia 1 dotyczącego sposobu i zastrzeżenia 4 dotyczącego urządzenia. Stan techniki [0002] Przedłożony wynalazek dotyczy wszystkich maszyn z narzędziem, za pomocą którego mają być wytwarzane albo obrabiane poddane naciskowi części. Na przykład tymi maszynami obróbkowymi mogą być maszyny do głębokiego tłoczenia albo im podobne. Szczególnie jednak odnosi się to do wykrawarek, w których wykrawane części są wytwarzane narzędziem składającym się z górnej części i dolnej części, między którymi zostaje zaciśnięta wstęga materiału. Odpowiednie elementy wykrawające albo formujące naciskają na materiał i wykrawają go albo formują go. [0003] Podgrupą wykrawania jest wykrawanie dokładne. Odpowiednie urządzenie do wykrawania dokładnego jest przedstawione na przykład w DE 35 76 129 D1. Narzędzie do wykrawania dokładnego jest przedstawione w DE 197 51 238 A1. [0004] Ponadto z DE A 0 418 779, który stanowi podstawę dla 1
nieznamiennej części zastrzeżeń niezależnych, jak również ze skrótu japońskiego opisu patentowego tom 007 nr 020(M-188), 26 styczeń 1983 (1983k-01-26)-&Jp57 175027 A (TAKESHI OOSHIMA), 27.10.1982 (1982-10- 27) znane jest narzędzie do przecinania, względnie wykrawania, w którym element narzędzia, za pośrednictwem podatnych elementów, opiera się na elementach dociskowych i dzięki temu jest przytrzymywany z odstępem od płyty narzędzia. [0005] Z EP-A 0 418 779 wynika, że nacisk wywierany na stempel wykrawający, prowadzeniem stempla i płytą stempla, za pośrednictwem tłoka ciśnieniowego, jest przenoszony na dolną powierzchnię tłoka pierścieniowego, a dzięki temu nacisk może się tutaj rozkładać w kierunku nacisku. [0006] Problemy dotyczą między innymi doprowadzania sił do narzędzia, czyli układ elementów przenoszących siły jest bardzo ograniczony. Klasycznie narzędzia są obecnie wykonane jak poniżej. [0007] Pierścieniowe podpory, względnie cylindry dociskowe podwójnego działania, są umieszczone centralnie w członie dociskowym, względnie w dobijaku. Przenoszenie siły z cylindra dociskowego do narzędzia następuje za pośrednictwem tak zwanej wkładki pierścieniowej, względnie płyty kształtowej, która jest umieszczona w środku nad cylindrem dociskowym. Wadą tego środkowego usytuowania cylindra dociskowego jest to, że przenoszenie sił nie może zostać przystosowane do wymagań narzędzia. Ponadto nie istnieje żadna możliwość podziału procesu roboczego na etapy, gdy są konieczne różne wielkości nacisku, względnie skoku. Dotyczy to tak ilości elementów przenoszących siły, jak również ich wielkości i położenia. Wskutek tego sztywnego układu cylindrów dociskowych, podczas użytkowania narzędzia 2
dochodzi do mimośrodowego obciążania i przechylania, względnie skośnego ustawiania płyty dociskowej. Aby uniknąć tego słabego punktu, zostały już zastosowane przesuwne poduszki dociskowe, które jednak mają tę wadę, że nakłady na przezbrojenie są zbyt duże, a korpus dociskowy oraz dobijak prasujący wskutek istnienia dużych otworów są osłabione, a wymiary poduszek nie mogą być dowolnie zmieniane. Zadanie [0008] Zadaniem przedłożonego wynalazku jest takie rozwinięcie sposobu i urządzenia wymienionego rodzaju, które umożliwi zastosowanie swobodnego i elastycznego układu, oraz takiego sterowania elementami przenoszącymi siły, aby w końcowym efekcie mogły być wytwarzane wykrawane elementy dowolnej wielkości i o dowolnej geometrii. Rozwiązanie zadania [0009] Rozwiązanie tego zadania zostało zrealizowane pod względem odpowiedniego sposobu dzięki cechom według zastrzeżenia 1, a pod względem odpowiedniego urządzenia dzięki cechom według zastrzeżenia 4. [0010] Podstawową ideą przedłożonego wynalazku jest pole elementów przenoszących siły, ponieważ mogą one być wykonane w dowolnej ilości, w różnym układzie i o różnej powierzchni przenoszącej siłę. Siły przenoszone przez elementy przenoszące siły, mogą być wytwarzane hydraulicznie, pneumatycznie, siłą sprężyny, mechanicznie albo elektromotorycznie. Elementy przenoszące siły pod względem ich wielkości i ilości mogą być odpowiednio dopasowane do każdorazowej koncepcji narzędzia. Poszczególne elementy 3
przenoszące siły mogą być sterowane i/lub regulowane niezależnie od siebie oraz niezależnie od siły, jak również skoku, oraz odpowiednio do wymagań narzędzia. [0011] Odpowiednie urządzenie składa się z wielu poszczególnych elementów przenoszących siły (cylindry, sprężyny) które są rozmieszczone zgodnie z dowolnym wzorem na całej powierzchni stołu, względnie dobijaka prasy. Poszczególne elementy/stanowiska mogą być sterowane niezależnie od siebie, albo w dowolnym układzie, zależnie od nacisku i/lub skoku i/lub sił. Za pomocą belek różnej długości, albo dowolnie uformowanych kształtek, w płytach do wymiany narzędzia, względnie w narzędziu, poszczególne stanowiska/elementy mogą być ze sobą połączone w dowolnej ilości i układzie. W ten sposób może zostać przygotowanych wiele niezależnych od siebie pól przenoszenia sił, o różnej długości/rozpiętości i sile. [0012] Aby pokryć każde położenie trzonu dociskowego w poszczególnych strefach narzędzia (modułach), w narzędziu są umieszczone odpowiednie poprzeczne belki (względnie kształtki). Te poprzeczne belki są przyporządkowane poszczególnym strefom narzędzia i stanowią części składowe narzędzia. [0013] Dzięki tej budowie mogą zostać zrealizowane następujące punkty: - dowolna ilość pól przenoszenia sił, - różne siły poszczególnych elementów przenoszących siły, - dowolna rozciągłość/wielkość pola elementów przenoszących siły, dzięki ich sprzęganiu za pomocą opisanych belek, - różne drogi/skoki poszczególnych elementów przenoszących siły, - prawie dowolna ilość i położenie trzonów dociskowych (trzony dociskowe 4
= elementy przenoszące siły w narzędziu), - podpieranie narzędzia na całej powierzchni. [0014] Sposób według wynalazku i odpowiednie urządzenie mają następujące duże zalety: - Może zostać znacznie powiększona elastyczność konstrukcji narzędzia (do wykrawania dokładnego). Elementy przenoszące siły mogą zostać rozmieszczone pod względem ich położenia całkowicie swobodnie, zgodnie z wymaganiami, które wynikają z geometrii wykrawanej części. Taki dowolny układ umożliwia optymalne zrealizowanie kroków procesowych i narzędzia. - Możliwość wytwarzania części wykrawanych dokładnie nie jest już ograniczana przez warunki wynikające z geometrii narzędzia, albo przez warunki wynikające z układu kroków procesowych narzędzia. - Konstrukcja narzędzia może być prostsza. Wiele kroków procesowych, które w istniejących obecnie narzędziach taktowych są częściowo zintegrowane w jednej strefie narzędzia, może zostać usuniętych. Dzięki temu może zostać powiększone bezpieczeństwo procesu, może zostać zmniejszony nakład na dopasowanie elementów narzędzia i może zostać skrócony czas potrzebny na przezbrojenie. - Narzędzie, inaczej niż dotychczas, opiera się na całej powierzchni podporowej i dzięki temu zostaje powiększona precyzja części i długowieczność narzędzia. Opis rysunku [0015] Dalsze zalety, cechy i szczegóły wynalazku wynikają z poniższego opisu korzystnych rozwiązań oraz w nawiązaniu do rysunku, na którym: 5
fig.1 przedstawia fragment przekroju przez urządzenie według wynalazku służące do wytwarzania i/lub obrabiania części, a fig.2 przedstawia fragment przekroju przez urządzenie według fig.1, jednak obrócony o 90 o. [0016] Z urządzenia P służącego do wytwarzania i/lub obrabiania części na fig.1 i 2 są przedstawione narzędzie 1, umieszczona pod nim płyta wymienna 2 i usytuowany pod płytą wymienną 2 stół 3. Płyta wymienna 2 jest połączona korzystnie ze stołem 3 za pomocą teowników, które co najmniej częściowo są osadzone w teowych zagłębieniach 4. Jak to jest wykonane, jest przedstawione na przykład w DE 36 62 351 D. [0017] W stole 3 jest prowadzony stempel 12, a w nim element dociskowy 5, na przykład dalszy stempel hydrauliczny. Stempel dociskowy 5 w położeniu roboczym jest otoczony przez pierścień 36. [0018] W stole 3 jest umieszczonych wiele elementów dociskowych 5, przy czym każdy jest przedłużony trzonem dociskowym 6, który jest prowadzony i przytrzymywany w płycie wymiennej 2. Między łbem 7 trzonu dociskowego 6 i odsadzeniem 8 w płycie wymiennej 2 znajduje się sprężyna podporowa 9, która przytrzymuje trzon dociskowy 6 w położeniu podparcia. W tym położeniu podparcia trzony dociskowe 6 podpierają poprzeczną belkę 10, dzięki czemu między poprzeczną belką 10 i płytą wymienną 2 znajduje się wolna przestrzeń 11 o odstępie a. To położenie podparcia trzonu dociskowego 6 umożliwia pozbawioną tarcia wymianę płyty wymiennej 2 wraz z poprzeczną belką 10, gdyż trzony dociskowe 6 nie wystają w dół z płyty wymiennej 2. 6
[0019] Poprzeczna belka 10 jest wyposażona w śrubę 13 z kulką i sprężyną. Kulka śruby 13 ze sprężyną zatrzaskuje się we wpuście 14 płyty wymiennej i dzięki temu unieruchamia poprzeczną belkę 10. [0020] Długość poprzecznej belki 10 jest dobrana zależnie od wymagań narzędziowych w taki sposób, że pokrywa ona dwa albo większą ilość trzonów dociskowych 6. [0021] Na poprzecznej belce 10 opiera się kadłub 15. W tym kadłubie 15 jest rozpoznawalna półka 16, w której jest przesuwana i prowadzona belka 17 trzpienia naciskowego. Belka 17 trzpienia naciskowego za pośrednictwem grzybka przylgowego 18 opiera się na poprzecznej belce 10, przy czym grzybek przylgowy 18 jest połączony z belką 17 trzpienia naciskowego za pomocą śruby 19. Grzybek przylgowy 18 powoduje, że belka 17 trzpienia naciskowego również utrzymuje odstęp a od powierzchni płyty wymiennej 2. Ten odstęp jest również zgodny z odstępem a poprzecznej belki 10 w wolnej przestrzeni 11 płyty wymiennej 2, Określa on maksymalny skok poduszki dociskowej. [0022] Kształt półki 16 i belki 17 trzpienia naciskowego są zgodne z odpowiednimi wymaganiami narzędziowymi. Tak jak poprzeczna belka, również belka 17 trzpienia naciskowego nie muszą być prostymi kształtkami, natomiast są do pomyślenia dowolnie uformowane kształtki, na przykład owalne, okrągłe, albo kątowe. Odpowiednie kształty posiadają wówczas również półki 16 i wolne przestrzenie 11. [0023] Ponadto na fig.1 jest widoczny cofacz 20 dla belki 17 trzpienia naciskowego. Posiada on śrubę 21, która jest wkręcona w belkę 17 trzpienia naciskowego. Jego łeb 22 jest naciskany sprężyną śrubową 24 opierającą się na dolnym stopniu 25 stopniowanego otworu 23. 7
[0024] Dzięki temu rozwiązaniu belka 17 trzpienia naciskowego z grzybkiem przylgowym 18 jest przemieszczana do góry, a dolna powierzchnia grzybka przylgowego 18 jest usytuowana w jednej płaszczyźnie z dolną powierzchnią korpusu 15 względnie dolnej części 1 narzędzia. Dzięki temu podczas wymiany narzędzia dolna część 1 narzędzia może być łatwo wsuwana i wysuwana. [0025] Na belkę 17 trzpienia naciskowego, za pomocą trzpienia 28, naciska element 26 narzędzia, którym w przedstawionym przykładzie wykonania jest wyrzutnik. Z tego wyrzutnika jest pokazany pierścień 27, który przylega do trzpienia dociskowego 28. Za pomocą tego trzpienia dociskowego 28 pierścień 27 wyrzutnika może być przyciskany do belki 17 trzpienia naciskowego. Dzięki sprężynie śrubowej 29 zostaje on przemieszczony z powrotem do położenia wyjściowego. [0026] Trzpień dociskowy 28 przechodzi przez płytę podstawową 30, która jest umieszczona na korpusie 15. Ta płyta podstawowa 30 jest połączona z matrycą 32 za pośrednictwem elementu 31 wyrównującego wysokość i jest do niej przymocowana za pomocą śruby 33. Na matrycy 32 jest rozpoznawalne pierścieniowe ostrze 34 służące do wykrawania dokładnego. [0027] Sposób funkcjonowania urządzenia według wynalazku jest następujący. [0028] Jeżeli na przykład z blachy ma zostać wykrojona część obrabiana, zwłaszcza ma zostać wykrojona dokładnie, to powinno zostać zastosowane urządzenie służące do wykrawania dokładnego, na przykład opisane w DE 35 76 129 A. W tym przypadku odpowiednie narzędzie składa się z dwóch połówek narzędzia, a mianowicie z górnej i z dolnej połówki narzędzia, a 8
urządzenie według wynalazku może znaleźć zastosowanie w obydwu połówkach narzędzia, z zakresu wynalazku wynika jednak również, że urządzenie według wynalazku znajduje zastosowanie tylko w jednej części narzędzia. [0029] Jeżeli teraz odbywa się operacja wykrawania dokładnego, to składa się ze sobą obydwie części narzędzia, przy czym blacha, z której ma zostać wykrojona obrabiana część, zostaje umieszczona między obydwoma połówkami narzędzia. Matryca 32 współpracuje z elementem przeciwnym, przy czym na matrycę 32 i również na element 26 narzędzia wywiera się znaczny nacisk/siłę. Zgodnie z wynalazkiem ten nacisk/siłę wywiera się poprzez element 31 wyrównujący wysokość i płytę podstawową 30 oraz korpus 15 na poprzeczną belkę, względnie na poprzeczne belki 10, które znowu siły (na przykład również siłę przechylania albo siły nierówne) w taki sposób przejmują, że trzony dociskowe 6 cylindra hydraulicznego 5 odpowiednio cofają się. To cofanie odbywa się w obszarze wolnej przestrzeni 11 przez zmniejszenie odstępu a między poprzeczną belką 10 i płytą wymienną 2. [0030] Jeżeli na element 26 narzędzia są przenoszone nierówne siły, to następuje w tym przypadku dalsze przenoszenie tych sił poprzez belkę 17 trzpienia naciskowego i grzybek przylgowy 18 na poprzeczną belkę 10, a z niej znowu poprzez trzon dociskowy 6 na element dociskowy 5. W ten sposób dokonuje się idealne wyrównanie sił. [0031] Ilość i układ trzonów dociskowych 6 oraz elementów dociskowych 5 mogą być przyporządkowane poszczególnym stanowiskom roboczym narzędzia dzięki poprzecznym belkom 10. Belki 17 trzpienia naciskowego mogą zostać dostosowane do wymagań każdego stanowiska 9
roboczego. [0032] Dla elementu dociskowego 5 jest dodatkowo przewidziane szczególne jego wykonanie. Korzystnie jest to cylinder hydrauliczny w stemplu 12. Są w nim umieszczone na przykład trzy tłoki, przy czym każdy tłok posiada własną komorę ciśnieniową, która może być zasilana medium pod ciśnieniem. Dzięki temu zostaje znacznie powiększona siła działająca na element dociskowy 5, co przeciwdziała zagłębianiu się trzonu dociskowego 6. Wykaz oznaczeń [0033] 1 Narzędzie 34 Pierścieniowe 67 ostrze 2 Płyta wymienna 35 68 3 Stół 36 Pierścień 69 4 37 70 5 Element dociskowy 38 71 6 Trzon dociskowy 39 72 7 Łeb 40 73 8 Odsadzenie 41 74 9 Sprężyna oporowa 42 75 10 Poprzeczna belka 43 76 11 Wolna przestrzeń 44 77 12 Stempel 45 78 13 Śruba z kulką i 46 79 sprężyną 14 Wpust 47 15 Korpus 48 a Odstęp 16 Półka 49 17 Belka trzpienia 50 naciskowego 18 Grzybek przylgowy 51 10
19 Śruba 52 20 Cofacz 53 21 Śruba 54 22 Łeb 55 23 Otwór 56 24 Sprężyna śrubowa 57 25 Stopień 58 26 Element narzędzia 59 27 Pierścień wyrzutnika 60 28 Trzpień dociskowy 61 P Urządzenie 29 Sprężyna śrubowa 62 30 Płyta podstawowa 63 31 Element wyrównujący wysokość 64 32 Matryca 65 33 Śruba 66 11
Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania i/lub obrabiania części, zwłaszcza wytwarzania części wykrawanych, z co najmniej jednym poddanym działaniu nacisku i/lub siły narzędziem (1), przy czym nacisk/siła działający/działająca na co najmniej jedno narzędzie (1) zostaje rozdzielony/rozdzielona poprzecznie do kierunku działania nacisku, znamienny tym, że nacisk/siła rozdzielony/rozdzielona poprzecznie do kierunku działania nacisku, celem wyrównania sił przechylających działających na co najmniej jedno narzędzie (1), zostaje rozdzielony/rozdzielona na kilka niezależnych od siebie pól przenoszenia sił, mających postać podatnych elementów (10, 17). 2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że dla pół przenoszenia sił są przewidziane podatne elementy, na przykład poprzeczne belki (10, 17) o różnej długości/rozpiętości i sile. 3. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że naciskowi/sile rozłożonemu/rozłożonej poprzecznie przeciwstawia się przeciwny/przeciwna nacisk/siła. 4. Urządzenie do wytwarzania i/lub obrabiania części, zwłaszcza wytwarzania części wykrawanych, z co najmniej jednym poddanym działaniu nacisku i/lub siły narzędziem, posiadające co najmniej jedną płytę (2) i element roboczy (26), przy czym element roboczy (26) opiera się za pośrednictwem podatnych elementów (5, 6, 10, 17, 18, 28) na płycie (2), znamienne tym, że element roboczy (26) wspiera się na co najmniej jednej poprzecznej belce (10), która wspiera się na wielu niezależnych od siebie podatnych, przenoszących 12
siłę elementach (5, 6). 5. Urządzenie według zastrz.4, znamienne tym, że każdy przenoszący siłę element (5, 6) składa się z trzonu dociskowego (6), który z jednej strony opiera się na poprzecznej belce (10), jest przytrzymywany w płycie (2), a z drugiej strony opiera się na elemencie dociskowym (5). 6. Urządzenie według zastrz.4 albo 5, znamienne tym, że na poprzecznej belce (10) opiera się co najmniej jedna belka (17) trzpienia naciskowego. 7. Urządzenie według zastrz.6, znamienne tym, że belka (17) trzpienia naciskowego jest umieszczona w półce (16) z możliwością przesuwu w głównym kierunku nacisku, a z drugiego końca przeciwnego względem poprzecznej belki (10) jest połączona z cofaczem (20). 8. Urządzenie według zastrz.7, znamienne tym, że belce (17) trzpienia naciskowego, dla jej cofania do jej położenia początkowego, jest przyporządkowany cofacz (20). 9. Urządzenie według zastrz.5, znamienne tym, że elementy dociskowe (5) są umieszczone w nieruchomej części (3) urządzenia, na przykład w stole i/lub przeciwnej względem niej trawersie usytuowanej w stole, natomiast trzony dociskowe (6) są przeprowadzone przez płytę (2). 10. Urządzenie według zastrz.9, znamienne tym, że poprzeczna belka (10) naprzeciw płyty (2) posiada co najmniej jeden element zatrzaskowy (13), który współpracuje z odpowiednim zagłębieniem w płycie (2). 11. Urządzenie według jednego z zastrz.6 do 8, znamienne tym, że każda belka (17) trzpienia naciskowego jest umieszczona w półce (16) w korpusie (15). 13
12. Urządzenie według zastrz.11, znamienne tym, że na korpus (15) jest nałożona płyta podstawowa (30), która ewentualnie jest połączona za pomocą elementu (31) wyrównującego wysokość z elementem roboczym, na przykład z matrycą (32). 14
ę ół ęść ę
ół ę ęść ę