EP0921876A1 - Verfahren zum herstellen und schichten von bauteilen - Google Patents

Verfahren zum herstellen und schichten von bauteilen

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Publication number
EP0921876A1
EP0921876A1 EP97937585A EP97937585A EP0921876A1 EP 0921876 A1 EP0921876 A1 EP 0921876A1 EP 97937585 A EP97937585 A EP 97937585A EP 97937585 A EP97937585 A EP 97937585A EP 0921876 A1 EP0921876 A1 EP 0921876A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layers
magazine
station
material strip
stack magazine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97937585A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Haack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feintool International Holding AG
Original Assignee
Feintool International Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feintool International Holding AG filed Critical Feintool International Holding AG
Publication of EP0921876A1 publication Critical patent/EP0921876A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/10—Incompletely punching in such a manner that the parts are still coherent with the work
    • 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
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/20—Storage arrangements; Piling or unpiling
    • B21D43/22—Devices for piling sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/02—Camshafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/12—Laminated parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49293—Camshaft making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49956—Riveting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing and layering components from individual layers, which are punched out, cut out or the like from a strip of material and the layers are pressed back into the strip of material after punching out or the like, and a device therefor.
  • Components for example for the automobile, such as connecting rods, cams, gear wheels, ring gears or the like are produced either by casting or from a relatively thick strip of material by punching out or cutting out. Such a fine blanking device is described, for example, in EP 0 183 648.
  • DE-OS 38 41 205 also describes the production of workpieces made of metal. Reference is made above all to the production of a connecting rod, the connecting rod being structurally broken down into individual simple partial profiles, which are produced by fine cutting and joined to form the finished part and connected to one another by layers. It is therefore a question of producing a structurally difficult part from different part profiles with different contours.
  • the object of the present invention is, however, simple components made of a plurality of identical layers - J - simple and inexpensive way to position each other.
  • a subsequent station can be printed out from the material strip and placed in a stacking magazine in which the individual layers are centered and connected to the component before the component is removed from the stacking magazine.
  • components of greater thickness can be produced from individual, thin, hardened lamellae by layering. These layers are preferably connected to one another in a further processing method by riveting.
  • the individual slats have the shape of the part, the number of individual slats gives the cam height. Since the lamellae are very thin (e.g. 0.1 - 2 millimeters), the lamellae can be punched out of hardened material, so that subsequent hardening or grinding is no longer necessary.
  • the layered component is a finished part. The material can already have a hardness of over 63 HRC.
  • the punching of the thin lamellae also makes it possible to produce cams with the smallest cross sections between the inner and outer contours.
  • the cams can also have very small holes, e.g. B. 1 millimeter. These holes are used to lighten the weight, to balance the mass or can be used to hold a rivet.
  • the heart of the device for carrying out the method is a punch press, in the tool of which the inner and outer shape of the layer are cut simultaneously in the overall cut.
  • a follow-up tool would also be possible, but the tolerances between the inner and outer shape become too great.
  • the cut part is pressed back into the lead frame.
  • the internal mold waste falls through the cutting punch and corresponding chutes in the machine table of the punch press and is discharged downwards.
  • a joining station follows the punching tool, in which the individual layers are collected in a stacking magazine.
  • a package stamp prints the individual slats (layers) out of the lead frame in synchronism with the ram stroke of the punch press.
  • the whole is done according to the invention either in a cycle feed unit or on a rotary indexing table.
  • the rotary indexing table switches one position further or the stack magazine is transported to the next station in the cycle feed unit.
  • an empty stacking magazine gets under the packaging stamp.
  • at least one rivet is fed to the stacking machine, in a next station the layers are centered and riveted, in a next station, for example, the finished component is printed out of the stacking magazine by a stamp, is put on a tape or Like. And is transported for final assembly.
  • the strip of material preferably reaches the punch press from a self-propelled coil reel, a corresponding belt loop control being provided here.
  • the punching machine itself is a precision punching machine with infeed feed, belt lubrication, etc.
  • the method according to the invention is possible with a 1-way falling tool, but also with multiple falling tools, which results in an additional cost benefit.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive device for manufacturing and layering components.
  • Fig. 2 is a plan view of a schematically illustrated clock feed unit in the device according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows an enlarged section of a punch press in the device according to FIG. 1 in the region of the tool
  • FIG. 5 is a plan view of a strip of material for forming the components
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of a device according to the invention for producing and layering components
  • FIG. 7 shows a perspective view of a cam produced by the method according to the invention.
  • FIG. 9 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a cam, produced by the method according to the invention.
  • FIG. 10 shows a cross section through the cam according to FIG. 9 along the line XX.
  • 1 has a device R for r and layers of components on a coil reel 2, a punch press 3, an only partially indicated clock feed unit 1 and a waste reel 4.
  • a strip of material 5 is rolled in a clockwise direction from a coil reel 2, which is provided with its own drive. This strip of material 5 passes through a light barrier 6 which indicates when the strip of material 5 sags too deeply. Then the material strip 5 runs into a material inlet 7 of the punch press 3 and there passes a lubricating device 8, via which lubricating oil reaches the surfaces of the material strip 5.
  • the material strip 5 next passes through a tool H for cutting out or punching the inner and outer shapes of component layers 30, in the present exemplary embodiment of cam layers.
  • a section of the tool H is shown enlarged in FIG. 4. It consists of an upper part 0 and a lower part U.
  • This plunger 10 is connected to a clamping plate 11 and to it a cutting plate 12, in which in turn an ejector 13 and two internal form stamps 14, 15 are guided.
  • These inner form stamps 14, 15 serve to punch out inner forms from the cam layers 30.
  • the ejector 13 is under the pressure of pressure bolts 16, 17.
  • a machine table 18 is assigned to the lower part U of the tool H.
  • a platen 19 rests on this.
  • a stripper plate 20 is under the pressure of pressure bolts 21, 22.
  • a cutting punch 23 is provided in the clamping plate 19 and the stripper plate 20, a cutting punch 23 is provided.
  • the ⁇ urc ⁇ the inner form stamp 14, 15 from the cam layer 30 punched out inner form waste migrate down through chutes 24.2, 25.2 in the machine table 18 from the tool H.
  • the parts are printed again immediately after punching in the lead frame.
  • the forces act on the ejectors 13 and the stripper plate 20.
  • a belt guide 26 corresponding to the material thickness serves to secure the advance of the lead frame with the parts pressed back to the next processing station.
  • FIG. 5 shows a plan view of the material strip 5 for forming the cam layers 30.
  • the parts which are omitted as inner mold waste 27, 28 are indicated by hatching.
  • the first stage of the clock feed unit 1 can be seen, in which a packetizing stamp 29 shown in FIG. 1 has pressed the punched cam layer 30 into a stack magazine 31.
  • the stacking magazine 31 can be preceded by an intermediate magazine into which the package stamp 29 prints out individual parts.
  • FIG. 2 A top view of the complete cycle feed unit 1 is shown in FIG. 2. It has a level A and a level B.
  • the material strip 5 is transported to the plane A on the machine table 18.
  • this level A the individual process stages of layering and riveting take place, which are represented in FIG. 3 by stations II-V.
  • the punched cam layers 30 are printed from the material strip 5 into the stacking magazine 31 by means of the packaging stamp 29, and thus the cam 9, which consists of several such cam layers 30, is formed.
  • the station II shows both the section and the top of the layered cam 9 in its stack magazine 31. After a predetermined number of times more than 30 ae. Forms cams 9, the cycle feed unit 1 pushes the stacking magazine 32 in the direction of the arrow to the next station III, while another stack magazine 31 m arrives at station II to form the next cam 9.
  • a rivet 33 A, B is fed in, while in station IV the individual cam layers 30, from which the cam 9 is made, are centered by means of a centering bolt 34 that exactly fills the inner shape in order to obtain an exact cam shape. If this is achieved, riveting takes place.
  • the stacked and riveted cam 9 is pressed out of the stacking magazine 31 by means of a stamp 35, placed on a conveyor belt 36 and transported for final assembly.
  • the empty stacking magazines 31 are now lined up, lowered to level B by means of the lowering unit 37, transported to the lifting unit 38 and raised to level A again by means of the lifting unit 38. There they are again available in front of station II for receiving cam layers 30. It is lowered to level B so that the stacking magazines 31 can pass under the feed 47.
  • FIG. 6 A further exemplary embodiment of a device R ⁇ for producing and layering components is shown schematically in FIG. 6.
  • This device R also has a coil reel 2 and a punch press 3, but to which a rotary indexing plate 39, an outfeed feed 42 and a pair of scissors 43 which cuts a scraping grid 44 from the lead frame.
  • the punched cam layers 30 are pressed out of the material strip 5 into the stacking magazine 31 in station II by means of the packetizing stamp 29 and thus the cam 9, which consists of several of these cam layers 30, is formed.
  • FIGS. 7 to 10 each show completely layered and riveted cams 9 and 9.1, respectively, produced by the method according to the invention.
  • the number of cam layers 30 determines cam thicknesses 45.
  • FIG. 8a shows a hollow rivet 33.
  • FIG. 8b a solid rivet 33.
  • B2 It is also possible to leave the rivet 33.
  • AI hollow only in the rivet area, as is shown in FIG. 8b.
  • a rivet 33. A2 with collar is shown in FIG. 8d.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen und Schichten von Bauteilen (9) aus einzelnen Schichten (30), welche aus einem Materialstreifen (5) ausgestanzt, ausgeschnitten od. dgl. werden, sollen die Schichten (30) nach dem Ausstanzen wieder in den Materialstreifen (5) zurückgedrückt und in einer nachfolgenden Station (II) aus dem Materialstreifen (5) ausgedrückt werden. Danach werden sie in ein Stapelmagazin (31) eingelegt, in dem eine Zentrierung und Verbindung der einzelnen Schichten (30) zu dem Bauteil (9) erfolgt, bevor das Bauteil aus dem Stapelmagazin (31) ausgebracht wird.

Description

Verfahren zum Herstellen und Schichten von Bauteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und Schichten von Bauteilen aus einzelnen Schichten, welche aus einem Materialstreifen ausgestanzt, ausgeschnitten od. dgl. und die Schichten nach dem Ausstanzen od. dgl. wieder in den Materialstreifen zuruckgedruckt werden sowie eine Vorrichtung hierfür.
Bauteile, bspw. für das Automobil, wie Pleuel, Nocken, Zahnrader, Zahnkranze od. dgl. werden entweder im Gussverfahren oder aus einem relativ dicken Materialstreifen durch Ausstanzen bzw. Ausschneiden hergestellt. Eine derartige Feinschneideinrichtung ist bspw. in der EP 0 183 648 beschrieben.
Nachfolgend soll anhand eines Vollnockens eine bekannte Prozesskette für dessen Herstellung beschrieben werden.
Zuerst wird ein Rohling durch die Stanzpresse aus einem
Materialstreifen abgetrennt. Auf diesen Rohling wird ein Festschmierstoff aufgetragen. Danach erfolgt ein Erwärmen des Rohlings, ein Vorformen und ein Glühen.
Nunmehr wird wiederum ein Festschmierstof aufgetragen, das Halbfabrikat vorgeformt und schlussendlich fertiggeformt. Jetzt erfolgt ein Kalibrieren und ein induktives Härten, wonach ein Räumen und Fasen zum fertigen Nocken erfolgt. Der Nocken wird dann auf ein Rohr gefügt, so dass eine Nockenwelle entsteht. Diese wird geschliffen. Ein derartiges Verfahren ist sehr aufwendig.
In der DE-OS 38 41 205 wird ferner das Herstellen von Werkstücken aus Metall beschrieben. Bezug genommen wird vor allem auf das Herstellen eines Pleuels, wobei das Pleuel konstruktiv in einzelne einfache Teilprofile zerlegt, diese durch Feinschneiden hergestellt und durch Schichten zum fertigen Teil zusammengefügt und miteinander verbunden werden. Hierbei handelt es sich also um das Herstellen eines konstruktiven schwierigen Teil aus unterschiedlichen Teilprofilen mit unterschiedlichen Konturen.
Aus der DE 97 50 742 AI ist beispielsweise bekannt, von einem Blechbandmaterial Blechteile mittels einer Schere abzutrennen und sie anschliessend in einer Stapeleinrich- tung aufeinanderzuschichten .
Aus Strasser F. „Gewindebohren in sehr kleinen Blechausschnitten in: Werkstatt und Betrieb", 93 Jg., 1960, Heft 3, Seite 155, wird beschrieben, dass Werkstücke in Folge- schnitten gelocht und ausgeschnitten werden, wobei sie nach dem Ausschneiden nicht durch die Schnittplattenö nung nach unten hinausfallen, sondern durch einen federbetätigten Anschlagstempel wieder in den Blechstreifen zurückgedrückt werden .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dagegen, einfache Bauteile aus einer Mehrzahl von gleichen Schichten auf - J - einfacne und preisgünstige Weise herzuste_ j.en unα exd V zueinander zu positionieren.
Zur Losung dieser Aufgabe fuhrt, dass αie Schichten ιr. einer nachfolgenden Station aus dem Materialstreifen ausgedruckt und in ein Stapelmagazin eingelegt werden, in dem eine Zentrierung und Verbindung der einzelnen Schichten zu dem Bauteil erfolgt, bevor das Bauteil aus dem Stapelmagazin ausgebracht wird.
Das bedeutet, dass Bauteile grosserer Dicke aus einzelnen, dünnen, geharteten Lamellen durch Schichten hergestellt werden können. Bevorzugt werden diese Schichten in einem weiteren Bearbeitungsverfahren durch Nieten miteinander verbunden.
Die einzelnen Lamellen haben die Form des Teils, die Anzahl der einzelnen Lamellen ergibt die Nockenhohe. Da die Lamellen sehr dünn sind (bspw. 0,1 - 2 Millimeter), können die Lamellen aus bereits gehärtetem Material herausgestanzt werden, so dass ein nachtragliches Harten oder Schleifen nicht mehr notwendig ist. Das geschichtete Bauteil ist ein Fertigteil. Das Material kann bereits eine Harte von bis über 63 HRC aufweisen.
Ferner ist durch das Stanzen der dünnen Lamellen möglich, Nocken mit kleinsten Querschnitten zwischen Innen- und Aussenkontur herzustellen. Die Nocken können auch sehr kleine Löcher von z. B. 1 Millimeter aufweisen. Diese Locher dienen der Gewichtserleichterung, zum Massenausgleich oder können als Aufnahme für einen Niet verwendet werden.
Durch das Stanzen der dünnen Lamellen ist es ferner möglich, Toleranzqualitäten der Klasse 6 für Innen- und Aussenformen einzuhalten. Vor allem werden auch die Herstellungskosten reduziert, da der erfindungsgemässe Verfahrensablauf mit nur wenigen Arbeitsschritten auskommt. Zusätzliche Investitionen sind kaum rotwendig. De' geschichtete Nocken hat bereits hohen Anforderungen irr Motor genügt, und zeichnet sich durcr einen honen Dampfungsgrad, geringe Gerauschb ldung und geringsten Verschleiss aus, da durch die Lamellen eine Kapillarwir ung entsteht und standig Schmieröl auf die Funktionsflachen getragen wird.
Herz der Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahren ist eine Stanzpresse, in deren Werkzeug gleichzeitig im Gesamtschnitt Innen- und Aussenform der Schicht geschnitten werden. Ein Folgewerkzeug wäre auch möglich, jedoch werden die Toleranzen zwischen Innen- und Aussenform zu gross.
Das geschnittene Teil wird in das Stanzgitter zuruckgedruckt .
Die Innenformabfalle fallen durch den Schneidstempel und entsprechende Schachte im Maschinentisch der Stanzpresse und werden nach unten ausgetragen.
An das Stanzwerkzeug folgt eine Fugestation, in welcher die einzelnen Schichten in einem Stapelmagazin gesammelt werden. Hierbei druckt ein Paketierstempel synchronlaufend zum Stosselhub der Stanzpresse die einzelnen Lamellen (Schichten) aus dem Stanzgitter.
Das ganze erfolgt erfmdungsgemass entweder in einer Takt- Vorschub-Einheit oder auf einem Rundschaltteller.
Nach einer bestimmten Anzahl von Stanzhuben, welche der Anzahl der Schichten zur Herstellung eines Bauteils (Nokken) entspricht, schaltet der Rundschaltteller eine Position weiter bzw. wird das Stapelmagazin in der Takt- Vorschub-Einheit zur nächsten Station transportiert. Gleichzeitig gelangt ein leeres Stapelmagazin unter den Paketierstempel . In der folgenden Station wirα dem Stapelmaαazir --mindest ein Niet zugeführt, in einer nächsten Station werden die Schichten zentriert und genietet, in einer nctnster Statio- wird bspw. durch einen Stempel das fertige Bauteil aus detr Stapelmagazin ausgedruckt, gelangt auf ein Band od. dgl. und wird zur Endmontage transportiert.
Der Materiaistreifen gelangt bevorzugt von einer Coil- Haspel mit Eigenantrieb in die Stanzpresse, wobei hier eine entsprechende Bandschlaufensteuerung vorgesehen ist. Die Stanzmaschine selbst ist ein Prazisionsstanzautomat mit Einlaufvorschub, Bandschmierung u.s.w.. Das erfindungsgemasse Verfahren ist, j e nach benötigter Anzahl der Bauteile, mit einem 1-fach-fallenden Werkzeug, aber auch mit mehrfach fallenden Werkzeugen möglich, wodurch ein zusätzlicher Kostennutzen entsteht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelne ten αe: Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemassen Vorrichtung zum Herstellen und Schichten von Bauteilen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Takt-Vorschub-Einheit in der Vorrichtung ge äss Fig. 1;
Fig. 3 einen schematisch dargestellten Verfahrensablauf für geschichtete Bauteile;
Fig. 4 einen vergrossert dargestellten Ausschnitt aus einer Stanzpresse in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Bereich des Werkzeuges;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Materialstreifen zum Formen der Bauteile,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels einer erfindungsgemassen Vorrichtung zum Herstellen und Schichten von Bauteilen;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Nockens, hergestellt nach den erfindungsgemassen Verfahren;
Fig. 8 Querschnitte durch den Nocken entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7 mit verschiedenen Nieten;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausfuh- rungsbeispiels eines Nockens, hergestellt nach den erfindungsgemassen Verfahren;
Fig.10 einen Querschnitt durch den Nocken nach Fig. 9 entlang der Linie X-X. Gemass Fig. 1 weist eine Vorrichtung R zurr und Schichten von Bauteilen eine Coil-Haspel 2 , eine Stanzpresse 3, eine nur teilweise angedeutete Takt- Vorschub-Einheit 1 und eine Abfall-Haspel 4 auf.
Ein Materiaistreifen 5 wird im Uhrzeigersinn von einer Coil-Haspel 2, welche mit einem Eigenantrieb versehen ist, abgerollt. Dieser Materialstreifen 5 passiert eine Lichtschranke 6, die anzeigt, wenn der Materialstreifen 5 zu tief durchhangt. Danach lauft der Materialstreifen 5 in einen Materialeinlauf 7 der Stanzpresse 3 ein und passiert dort ein Schmiergerat 8, über welches Schmieröl auf die Flachen des Materialstreifen 5 gelangt.
Der Materialstreifen 5 durchlauft als nächstes ein Werkzeug H zum Ausschneiden bzw. Stanzen der Innen- und Aussenformen von Bauteilschichten 30, im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel von Nockenschichten.
Ein Ausschnitt aus dem Werkzeug H ist in Fig. 4 vergrossert dargestellt. Es besteht aus einem Oberteil 0 und einem Unterteil U.
Das Oberteil 0, welches vertikal bewegbar ist, weist einen Stossel 10 auf, welcher in Fig. 1 besser ersichtlich ist. An diesen Stossel 10 schliesst eine Aufspannplatte 11 und daran eine Schneidplatte 12 an, in welcher wiederum ein Auswerfer 13 sowie zwei Innenformstempel 14, 15 gefuhrt sind. Diese Innenformstempel 14, 15 dienen dazu, Innenformen aus den Nockenschichten 30 herauszustanzen. Der Auswerfer 13 steht unter dem Druck von Druckbolzen 16, 17.
Dem Unterteil U des Werkzeuges H ist ein Maschinentisch 18 zugeordnet. Auf diesem liegt eine Aufspannplatte 19 auf. Eine Abstreiferplatte 20 steht unter dem Druck von Druckbolzen 21, 22. In der Aufspannplatte 19 und der Abstreiferplatte 20 ist ein Schneidstempel 23 vorgesehen, der konische Schachte 24.1, 25.1 aufweist. Die αurcπ die Innenformstempel 14, 15 aus der Nockenschicht 30 herausgestanzten Innenformabfalle wandern durch Schachte 24.2, 25.2 im Maschinentisch 18 nach unten aus dem Werkzeug H. Die Teile werden nach dem Stanzen sofort wieder in das Stanzgitter gedruckt. Dazu wirken die Kräfte auf den Auswerfern 13 und die Abstreiferplatte 20. Eine der Materialdicke entsprechende Bandfuhrung 26 dient der Sicherung des Vorschubes des Stanzgitters mit den zuruckgedruckten Teilen zur nächsten Bearbeitungsstation.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Materiaistreifen 5 zum Formen der Nockenschichten 30. Schraffiert angedeutet sind die als Innenformabfalle 27, 28 wegfallenden Teile. Ferner ist die erste Stufe der Takt-Vorschub-Einheit 1 erkennbar, in der ein in Fig. 1 dargestellter Paketierstempel 29 die gestanzte Nockenschicht 30 in ein Stapelmagazin 31 eingedrückt hat. Dem Stapelmagazin 31 kann ein Zwischenmagazin vorgeschaltet sein, in das der Paketierstempel 29 einzelne Teile ausdruckt.
Eine Draufsicht auf die vollständige Takt-Vorschub-Einheit 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Sie weist eine Ebene A und eine Ebene B auf. Der Materialstreifen 5 wird auf dem Maschinentisch 18 zur Ebene A transportiert. Auf dieser Ebene A finden die einzelnen Verfahrensstufen des Schichtens und Nietens statt, welche in Fig. 3 durch Stationen II-V dargestellt sind.
In Station II werden die gestanzten Nockenschichten 30 mittels des Paketierstempels 29 aus dem Materialstreifen 5 in das Stapelmagazin 31 gedruckt und so der Nocken 9, der aus mehreren solchen Nockenschichten 30 besteht, gebildet. In Fig. 3 zeigt die Station II sowohl im Schnitt als auch oben den fertig geschichteten Nocken 9 in seinem Stapelmagazin 31. Nachdem eine vorbestimmte Anzahl an Noch.enscm hter 30 ae . Nocken 9 bildet, schiebt die Takt-Vorschuc-Einheit 1 das Stapelfordermagazin 32 in Pfeilrichtung zur nächsten Station III weiter, wahrend ein anderes Stapei agazin 31 m die Station II gelangt, um den nächsten Nocken 9 zu bilden.
In Station III wird ein Niet 33 A, B zugeführt, wahrend anschliessend in Station IV die einzelnen Nockenschichten 30, aus denen der Nocken 9 besteht, mittels eines, exakt die Innenform ausfüllenden Zentrierbolzen 34 zentriert werden, um so eine exakte Nockenform zu erhalten. Ist dies erreicht, erfolgt das Nieten.
In Station V wird der fertig gestapelte und genietete Nocken 9 mittels eines Stempels 35 aus dem Stapelmagazin 31 herausgedrückt, auf ein Transportband 36 abgelegt und zur Endmontage transportiert.
Die leeren Stapelmagazine 31 werden nun aufgereiht, mittels der Absenkeinheit 37 auf die Ebene B abgesenkt, zur Hebeeinheit 38 transportiert und mittels der Hebeeinheit 38 wieder auf die Ebene A angehoben. Dort stehen sie dann vor der Station II wieder zur Aufnahme von Nockenschichten 30 zur Verfugung. Das Absenken auf die Ebene B erfolgt, damit die Stapelmagazine 31 unter dem Vorschub 47 hindurch gelangen können.
Der Materialstreifen 5, aus dem die einzelnen Nockenschichten 30 herausgestanzt wurden, lauft jetzt durch einen Vorschub 47 und wird mittels der Abfall-Haspel 4 zu einem Abfallcoil aufgehaspelt.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer Vorrichtung R^ zum Herstellen und Schichten von Bauteilen schematisch dargestellt. Diese Vorrichtung R weist ebenfalls eine Coil-Haspel 2 und eine Stanzpresse 3 auf, an die jedoch ein Rundschaltteller 39, ein AuslaufVorschub 42 und eine Schere 43 anscniiesst, welche ein Abfailgitter 44 von dem Stanzgitter abschneidet.
Auf dem Rundschaltteller, welcher um eine Achse dreht, werden in Station II die gestanzten Nockenschichten 30 mittels des Paketierstempels 29 aus dem Materialstreifen 5 in das Stapelmagazin 31 gedrückt und so der Nocken 9, der aus mehreren dieser Nockenschichten 30 besteht, gebildet.
Danach erfolgt die weitere Bearbeitung in den Stationen III-V, wie oben beschrieben, jedoch auf dem Rundschaltteller 39.
Der Materialstreifen 5, aus dem die einzelnen Nockenschichten 30 herausgestanzt wurden, gelangt über eine Umlenkung 41 zu dem AuslaufVorschub 42 und wird mittels der Schere 43 abgeschnitten, so dass ein Abfallgitter 44 in einen nicht näher gezeigten Auffangbehälter fällt.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen jeweils vollständig geschichtete und genietete Nocken 9 bzw. 9.1, hergestellt nach den erfindungsgemassen Verfahren. Die Anzahl der Nockenschichten 30 bestimmt die Nockenstärken 45.
Verschiedene Nieten zum Verbinden der Nockenschichten 30 sind in Fig. 8 im Querschnitt dargestellt. So zeigt Fig. 8a einen Hohlniet 33. BI und Fig. 8b einen Vollniet 33. B2. Es ist auch möglich, den Niet 33. AI nur im Nietbereich hohl zu lassen, wie dies in Fig. 8b gezeigt wird. Als vierte Möglichkeit wird in Fig. 8d noch ein Niet 33. A2 mit Bund dargestellt . DR . PETER WEISS
Patentanwa l t
European Patent Attorne y
Aktenzeichen : 5181 . 0 W/ hu Datum : 1 1 . 08 . 1997
Positionszahlenliste
1 Takt-Vorschub- 34 Zentrierbolzen 67 Ein.
1 Coil-Haspel 35 Stempel 68
3 Stanzpresse 36 Transportband 69
4 Abfall-Haspel 37 Absenkeinheit 70 b Materialstreifen 38 Hebeeinheit 71
6 Lichtschranke 39 Rundschaltteller 72
7 Materialeinlauf 40 Einlaufvorschub 73
8 Schmiergerat 41 Umlenkung 74
9 Nocken 42 AuslaufVorschub 75
10 Stossel 43 Schere 76
11 Aufspannplatte 44 Abfallgitter 77
12 Schneidplatte 45 Nockenbreite 78
13 Auswerfer 46 Achse 79
14 Innenformstempel 47 Vorschub R Vorrichtung
15 Innenformstempel 48 H Werkzeug
16 Druckbolzen 49 0 Oberteil
17 Druckbolzen 50 U Unterteil
18 Maschinentisch 51 A Ebene
19 Aufspannplatte 52 B Ebene
20 Abstreiferplatte 53
21 Druckbolzen 54
22 Druckbolzen 55
23 Schneids empel 56
24 Schachte 57
25 Schachte 58
26 Bandfuhrung 59
27 Innenformabfalle 60
28 Innenformabfalle 61
29 Paketierstempel 62
30 Nockenschicht 63
31 Stapelmagazin 64
32 Stapelforderma- 65 gazin 3A, Niet 66 B

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Herstellen und Schichten von Bauteilen (9) aus einzelnen Schichten (30) , welche aus einem Materialstreifen (5) ausgestanzt, ausgeschnitten od. dgl. und die Schichten (30) nach dem Ausstanzen od. dgl. wieder in den Materialstreifen (5) zurückgedrückt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schichten (30) in einer nachfolgenden Station (II) aus dem Materialstreifen (5) ausgedruckt und in ein Stapelmagazin (31) eingelegt werden, in dem eine Zentrierung und Verbindung der einzelnen Schichten (30) zu dem Bauteil (9) erfolgt, bevor das Bauteil aus dem Stapelmagazin (31) ausgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelmagazin (31) in einer Takt-Vorschub-Einheit (1) von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelmagazin (31) auf einem Rundschaltteller (39) von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation transportiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstreifen (5) von einem Coil-Haspel (2) abgewickelt und nach dem Ausstanzen der Schichten (30) auf einer Abfall-Haspel (4) wieder aufgewickelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekenn lehnet, dass von dem Materialstreifen (5) nach dem Ausstanzen der Schichten (30; Abfallc tter i.44 abgeschnitten werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten (30) mittels
Nieten (33 A, B) zu dem Bauteil (9) verbunden werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nieten sowohl von unten als auch von oben erfolgen kann.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzpresse (3) ein Stapelmagazin (31) zum Aufnehmen der einzelnen Schichten (30) zugeordnet ist .
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelmagazin (31) in einer Takt-Vorschub-Einheit (1) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapelmagazin (31) auf einem Rundsschaltteller
(39) aufsitzt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stapelmagazin (31) ein Paketierstempel (29) zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum kontinuierlichen Arbeiten ein Zwischenmagazin zwischen dem Ausdrückstempel (29) und dem Stapelmagazin (31) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Station (III) zumindest ein Niet (33 A, B) die Schichten (30) zu dem Bauteil (9) verbindet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass m einer weiteren Station (IV) ein Zentrierbolzen (34) zum Zentrieren der Schichten (30) vor dem endgültigem Verbinden vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer weiteren Station (V) ein Stempel (35) zum Ausdrücken des Bauteils (9) aus dem Stapelmagazin (31) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzpresse (3) eine Coil- Haspel (2) und ein EinlaufVorschub (7, 40) vorgeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 - 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzpresse (3) ein Auslaufvorschub (42, 47) nachgeschaltet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf den AuslaufVorschub (42, 47) eine Schere (43) oder eine Abfall-Haspel (4) folgt.
19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 13 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen der Niete (33 A,B) sowohl von oben, als auch von unten erfolgen kann.
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