[0001] 本发明涉及具有独立权利要求前序部分中的特征的一种折叠工具、一种折叠方法和一种折叠装置。

[0002] 从WO99/37419A中已知这种用于将工件两阶段地弯曲折叠的折叠工具。折叠或弯边工具具有两个被驱动的折叠元件，所述折叠元件用于进行预折叠和完成折叠，所述折叠元件可被进给到工件上的共同的折叠部位上。这两个折叠元件被构造为预折叠钢和完成折叠钢并被设置在可转动的折叠头上。

[0003] 从DE200 04 498 U1中已知这种折叠工具的另一版本，这种折叠工具具有两个折叠元件。

[0004] WO98/02260公开了一种折叠工具，其中，多个共同从中央部位驱动的折叠元件被进给到工件上的不同折叠部位上。

[0022] 本发明涉及一种折叠工具(2)，用于多阶段地使工件(5)上的凸缘或折叠部(6)弯曲折叠。本发明还涉及一种具有一个或多个这种折叠工具(2)的折叠装置(1)以及一种折叠方法。

[0023] 工件(5)优选地构造为薄壁的，并且由金属构成。工件可以是单层的或多层的。根据图2和图10，可利用弯折的折叠部(6)来夹住另一工件部件(5')。另一工件部件(5')平放在工件(5)上，并且在所述弯曲折叠时被塑性变形的折叠部(6)在该折叠部的最终位姿上搭接并相对工件(5)卡住。

[0024] 在所示实施例中，工件(5)被构造为由钢制成的片材部件。工件(5)可用于任意的使用目的。优选地，涉及用于车辆车身骨架建造的片材部件。折叠部或凸缘(6)例如被伸出地构造在工件(5)的外边缘上。

[0025] 在图1中示意性和截断地示出具有配属的折叠工具(2)的折叠装置(1)。折叠工具(2)作用到工件(5)上的折叠部位(7)和该工件的折叠部(6)上。折叠工具(2)可多重地存在并且存在于工件外围的各种部位上。下面讲解折叠工具(2)的构造和功能。

[0026] 折叠装置(1)还可具有工件支架(4)、尤其是折叠床，工件(5)平放在工件支架上并且以合适的方式被引导。工件位姿优选是水平的。折叠工具(2)还可具有用于工件(5)的夹具(3)(例如张紧器)。夹具(3)可被任意构造且多重地存在。在图1中，为了概览起见由箭头象征性表示夹具。

[0027] 折叠工具(2)用于多阶段地使工件(5)或折叠部(6)弯曲折叠。在三个或更多个阶段中进行所述弯曲折叠。凸缘或折叠部(6)在互相跟随的折叠步骤或阶段中分别沿相同方向被弯曲。为此，在图2中示出折叠部(6)的各种弯曲位置。

[0028] 折叠工具(2)具有三个或更多个被驱动的折叠元件(13，17，21)。利用折叠工具(2)可使折叠部(6)在例如160°的折叠角(α)以及更高的折叠角上弯曲。折叠角(α)视折叠工具(2)的构造和调整不同也可以更小。

[0029] 如图2所示，初始位姿(8)中的折叠部(6)相对于工件(5)的主平面占据倾斜的向上指向的位置。在此，折叠部(6)侧向伸出工件支架(4)的竖直于或横向于工件主平面指向的边缘一段。

[0030] 在第一折叠步骤中，折叠部(6)被弯曲到更陡地向上指向的、尤其是垂直于工件主平面指向的中间位姿(9)。该第一步骤被称为预折叠步骤。在下一折叠步骤、所谓的中间折叠步骤中，将折叠部(6)相对工件(5)倾斜向后进一步弯折到合适的中间位姿(10)。在第三折叠步骤、所谓的完成折叠步骤中，折叠部(6)被弯折到最终位姿(11)，在该最终位姿中，该折叠部例如平行于工件(5)的主平面取向。

[0031] 在图2中，折叠角(α)为大致160°。折叠角也可小于或大于160°。超过100°、尤其是120°的折叠角(α)的情况下，相对于前面已知的两阶段折叠工具而言，本发明具有特别的优点。折叠角(α)在实践中优选的范围为120°至180°。该折叠角在特殊情况下也可大于180°。

[0032] 三个折叠元件(13，17，21)被称为预折叠元件(13)、中间折叠元件(17)和完成折叠元件(21)。它们在前述三个折叠步骤中相继地被进给到工件(5)上的共同的折叠部位(7)上。它们按顺序作用到相同的折叠部位(7)上，并且在前述三个折叠步骤中使折叠部(6)在塑性变形的条件下弯曲。

[0033] 折叠元件、优选预折叠元件(13)实施线性的移动运动。在所示实施例中，这在预折叠时发生。至少一个另外的折叠元件(17，21)、优选两个折叠元件(17，21)在折叠时实施枢转(摆动)运动。在所示实施例中，这在中间折叠和完成折叠时发生。

[0034] 中间折叠元件(17)可在折叠进程中实施多轴式运动，其中，该中间折叠元件围绕关节或该关节的轴(18')枢转，并且该关节(18')另一方面可被移动。该移动运动可为枢转运动或线性运动。

[0035] 折叠工具(2)具有机架(12)，以合适的方式支撑该机架。优选地，该机架侧向地紧固在工件支架(4)上。折叠元件(13，17，21)能独立运动地被安置在机架(12)上。预折叠元件(13)具有支承件(14)，该支承件例如被构造为移动轴承。轴承轴线或运动方向在此垂直于工件主平面取向，或在所示实施方式和工件位姿中竖直取向。

[0036] 中间折叠元件(17)具有支承件(18)，该支承件例如被实施为能多轴式运动的枢转/移动轴承。支承件(18)在所示实施例中由相对于机架(12)能运动的调节设施(41)、尤其是枢转杆和其与中间折叠元件(17)的关节连接部(18')构成。在所示实施例中，在此情况下分别以水平轴线(18'，45)实施两个枢转运动。替代地，调节设施(41)可例如是移动件或具有另外的构造和运动学。

[0037] 完成折叠元件(21)具有支承件(22)，该支承件例如被实施为固定于机架的枢转轴承，该枢转轴承具有水平轴线。

[0038] 在所示的、工件布置为平躺的实施例中，这些折叠元件(13，17，21)叠置地设置，其中，预折叠元件(13)设置在下方、中间折叠元件(17)设置在中间并且完成折叠元件(21)设置在上方。

[0039] 折叠元件(13，17，21)能以任意合适的方式、尤其是一件式或多件式地被构造。在所示实施例中，它们分别具有带有适合于进程的折叠轮廓的折叠颚(15，19，23)和颚载体(16，20，24)。颚载体(16，20，24)在一端部上承载固定或可更换地安装的折叠颚(15，19，23)。在另一端部区域或另一部位上，颚载体(16，20，24)分别与折叠元件(13，17，21)的支承件(14，18，22)连接。

[0040] 颚载体(16，20，24)可具有不同形状。可块式地构造预折叠元件和中间折叠元件(13，17)的颚载体(16，20)。完成折叠元件(21)的颚载体(24)具有弯曲的形状，该弯曲的形状从大致位于工件(5)高度上的支承件(22)向上并且在弧形中朝工件(5)延伸去。通过该构型，完成折叠元件(21)可在弧形中从背后和从上方搭接中间折叠元件(17)，并提供场地用于图7所示的中间折叠元件(17)的回拉位置。

[0041] 优选地，折叠元件(13，17，21)具有共同的驱动器(25)。它们可被共同地并且时间一致地驱动。驱动器(25)也可用于调节枢转/移动轴承(18)。

[0042] 驱动器(25)具有推进设施(26)，该推进设施与合适的驱动设施(未示出)、例如可控制的或可调节的马达、尤其是电动马达连接。推进设施(26)在所示实施例中被构造为旋转推进轴。该轴的轴线优选地平行于支承件(18，22)的轴线取向。替代地，推进设施可构造为推杆或以任意其他合适的方式构造。

[0043] 折叠工具(2)还具有用于从推进设施(26)到折叠元件(13，17，21)上的驱动传递的传动器(28)。传动器(28)也可作用到枢转/移动轴承(18)上。传动器(28)被安置和支撑在机架(12)上。传动器(28)可以任意合适的方式构造。在该实施例中，传动器被设计为导杆传动器。

[0044] 驱动器(25)还具有与推进设施(26)连接的曲柄(29)。该曲柄可为传动器(28)的组成部分。在所示实施例中，驱动器(25)还具有与推进设施(26)连接的旋转凸轮盘(30)。该连接是抗扭的并且用于操纵枢转/移动轴承(18)。

[0045] 凸轮盘(30)构造为偏心地安置在推进轴(26)上的凸块(凸轮)。该凸块具有与转动轴线同心的弧形节段(31)，该弧形节段带有在两侧连接的且锥形地朝转动轴线(26)渐细的侧面节段(32，33)。在后方的并且与弧形节段沿直径相对置的端部上，凸轮被导圆角。所述节段(31，32，33)具有被导圆角的过渡部。这些过渡部位于凸块的外周上。弧形节段(31)比背向的凸块端部更宽。替代地，凸轮盘(30)能以其他合适的方式被构造。

[0046] 凸轮盘(30)与枢转/移动轴承(18)作用连接。该连接使得，中间折叠元件(17)在折叠进程中实施相对于折叠部(6)的多轴式枢转运动并紧接着实施回拉运动。

[0047] 这在所示实施例中通过枢转杆(41)实现，该枢转杆一方面与折叠元件(17)可枢转地通过关节(18')连接并且另一方面与凸轮盘(30)联接、例如通过滚轮(44)联接。枢转杆(41)被构造为角杆。该角杆可具有两个不同长度的杆臂(42，43)。枢转杆(41)具有固定于机架的杆轴承(45)。优选地，该杆轴承位于杆臂(42，43)之间的拐角区域或过渡区域中。较短的杆臂(42)从杆轴承(45)朝中间折叠元件(17)、尤其是朝它的颚载体(20)和该处的关节(18')延伸。较长的杆臂(43)从杆轴承(45)朝滚轮(44)并且朝凸轮盘(30)延伸。

[0048] 传动器(28)、优选所示的导杆传动器具有多个优选共同被驱动的传动器组(34，40，49)。在所示实施例中，这是三个传动器组，其中，每个折叠元件(13，17，21)分别配属一传动器组(34，40，49)。一个或多个、优选所有传动器组(34，40，49)都被构造为曲杆传动器。
它们与被旋转式驱动的曲柄(29)连接并产生高的折叠力。

[0049] 可不同地设计传动器组(34，40，49)以及它们与曲柄(29)的连接部的互相配属。它们可分别具有自己的曲柄连接部，例如像在传动器组(34)中那样。在所示实施例中，至少两个传动器组(40，49)彼此直接联接。由此，它们的运动彼此依赖或互相协调。优选地，该联接涉及用于中间折叠和完成折叠的传动器组(40，49)。

[0050] 用于预折叠的所述传动器组(34)具有推进导杆(35)，该推进导杆例如被构造为推杆。推进导杆(35)设置为平躺，并且在一端部上与曲柄(29)铰接连接且在另一端部上与两个曲杆(36，38)通过关节(39)连接。曲杆(36，38)作用到下折叠元件(13)、尤其是预折叠元件上。这些曲杆相应于推杆位置来使下折叠元件沿着移动支承件(14)上下运动。下曲杆(36)可转动地安置在固定于机架的杆轴承(37)上。上曲杆(38)与折叠元件(13)、尤其是其颚载体(16)铰接连接。

[0051] 另一传动器组(40)、尤其是用于中间折叠的传动器组具有拉杆(46)、枢转杆(50)和推进导杆(48)，它们分别在端部侧通过关节(47)彼此连接。拉杆(46)在另一端部上与曲柄(29)铰接连接。推进导杆(48)在其另一端部上与折叠元件(17)、尤其是该折叠元件的颚载体(20)铰接连接。枢转杆(50)在所示实施例中被构造为三角形导杆。该枢转杆具有固定于机架的杆轴承(51)。

[0052] 第三传动器组(49)、尤其是用于完成折叠的传动器组具有推进导杆(52)和所述枢转杆(50)，它们彼此铰接连接。推进导杆(52)在另一端部上与折叠元件(21)、尤其是该折叠元件的颚载体(24)铰接连接。导杆(35，46，48，52)优选地构造为直且细长的杆。枢转杆(50)是两个传动器组(40，49)共有的，并使这两个传动器组联接。固定于机架的轴承(51)、关节(47)和推进导杆(52)的铰接部位彼此间隔开并分别设置在三角形杆(50)的拐角区域上。

[0053] 下面描述折叠工具(2)的功能和运动过程。

[0054] 图3示出折叠工具(2)的起始位置和折叠工具的部件。相同的位置也在图1中示出。在图3中，出于概览性原因而未示出机架(12)。

[0055] 从起始位置出来，推进轴(26)沿转动方向(27)转动，其中，曲柄(29)和凸轮盘(30)转动配合地一起运动。按照图4，该转动运动首先导致中间折叠元件与上折叠元件(17，21)的回拉运动和下折叠元件(13)的进给运动。曲柄(29)将推杆(35)推向折叠床(4)和工件(5)的方向，其中，曲杆(36，38)从开始的弯曲位置走到图4所示的伸展位置并由此使预折叠元件(13)向上移动。由此，折叠部(6)被弯曲到前述直立的第一中间位姿(9)。图8简示了折叠颚(15)的该位置和折叠位姿(9)。

[0056] 在推进轴(26)的前述开始转动的情况下，带有滚轮(44)的角杆(41)贴靠在侧面节段(33)上。通过其转动，角杆(41)围绕其固定于机架的轴承(45)逆时针转动。另一方面，通过传动器组(40)使中间折叠元件(17)围绕其关节(18')在角杆(41)上顺时针转动。这两个转动或枢转运动叠加，结果使得折叠颚(19)从折叠部(6)离开并向后翻转。

[0057] 完成折叠元件(21)同样地通过其传动器组(49)来顺时针向后枢转到所述回拉位置。必要时，完成折叠元件(21)也可保持其初始位姿，其中，推进导杆(52)和枢转杆(50)的运动不起作用。

[0058] 图5示出驱动器(25)和推进轴(26)的下一转动位置。传动器组(34)的曲杆(36，38)重新占据弯曲位置，该弯曲位置与所述初始位姿相反地指向。通过该弯曲位置，使预折叠元件(13)又下降。

[0059] 通过凸轮盘(30)的继续转动，角杆(41)的滚轮(44)到达同心的弧形节段(31)上。这导致，在凸轮盘(30)的继续转动运动期间，角杆(41)被支撑并保持其在图5中所示的位姿中。由此，也将关节(18')固定在角杆(41)与中间折叠元件(17)之间。通过角杆(41)的之前的枢转运动，使该关节(18')朝折叠部(6)运动或移动并且占据最大的靠近位置。

[0060] 从折叠工具(2)的在图5中所示的运行位置出来，紧接着进行中间折叠步骤，其中，按照图6，通过进一步的驱动转动，中间折叠元件(17)被改变方向并且以折叠颚(19)朝位于直立的折叠位姿(9)中的折叠部(6)按压，并且使该折叠部弯曲到倾斜的折叠位姿或中间位姿(10)中。图9示出该折叠位姿和颚位姿。

[0061] 在中间折叠步骤期间，角杆(41)和枢转/移动轴承(18)被保持静止，其中，通过带有拉杆(46)和推进导杆的传动器(40)的作用使中间折叠元件(17)以已讲述的方式围绕关节(18')枢转。在此，导杆(46，48)作为曲杆起作用。通过其传动器组(34)，预折叠元件(13)还继续下降。

[0062] 图7明示了完成折叠步骤，其中，中间折叠元件(17)从折叠部(6)离开并占据回拉位置。为此，关节(18')从工件(5)离开并往回运动。通过现在在另外的侧面节段(32)上滑靠的滚轮(44)，角杆(41)顺时针枢转，其中，传动器组(40)也引起中间折叠元件(17)顺时针围绕被移动的关节(18')往回枢转运动。

[0063] 在完成折叠中，传动器组(49)引起完成折叠元件(21)围绕轴承(22)逆时针枢转运动到所示折叠位置。如图10所示，在此情况下，折叠颚(23)使折叠部(6)从中间位姿(10)弯折到最终位姿(11)中。在此，折叠颚(23)可搭接中间折叠元件(17)。

[0064] 下折叠元件(13)已超过其移动运动的在图6中所示的下回转点，并又处于向上运动。在此情况下，折叠颚(15)还被定位在折叠部(6)之下。在推进轴(26)继续转动之后，折叠元件(13，17，21)又占据图1和图3所示的起始位置。在此，曲杆(36，38)可再次驶过其伸展位置。在该起始位置中，所有的折叠元件(13，17，21)处于其回拉位置中，使得可以使被折叠的工件(5)暴露并更换。

[0065] 以各种方式可实现所示和所描述的实施方式的变型。传动器(28)能以其他方式构造。传动器可例如具有滚动部件。传动器部件的组构成和组划分可以是另外的实施方式。传动器(28)也可具有另外的运动学。同样的情况适用于折叠元件(13，17，21)的布置和功能。支承件(14，18，22)的布置和运动学也是可变的。在一变形中，它们都可枢转。在另一变形中，预折叠元件(13)可以是可枢转的，其中，中间折叠元件和/或完成折叠元件(17，21)是能线性移动的。折叠元件和折叠步骤的数量可大于三。代替共同的唯一的驱动器(25)，可存在多个驱动器和推进设施(26)，它们于是分别与仅一个或几个传动器组连接。工件位姿还可以是另外的实施方式，并且例如具有竖直的方向分量。折叠工具(2)和它的部件的前述取向于是被相应地改变。

[0066] 前述实施例的和变型的特征还可任意地彼此组合、尤其是也可交换。

[0067] 附图标记列表

[0068] 1 折叠装置

[0069] 2 折叠工具

[0070] 3 夹具

[0071] 4 工件支架，折叠床

[0072] 5 工件

[0073] 5' 工件部件

[0074] 6 折叠部

[0075] 7 折叠部位

[0076] 8 折叠位姿，初始位姿

[0077] 9 折叠位姿，中间位姿

[0078] 10 折叠位姿，中间位姿

[0079] 11 折叠位姿，最终位姿

[0080] 12 机架

[0081] 13 下折叠元件，预折叠元件

[0082] 14 支承件，移动轴承

[0083] 15 折叠颚

[0084] 16 颚载体，滑座

[0085] 17 居中的折叠元件，中间折叠元件

[0086] 18 支承件，枢转/移动轴承

[0087] 18' 关节，关节连接部，轴

[0088] 19 折叠颚

[0089] 20 颚载体

[0090] 21 上折叠元件，完成折叠元件

[0091] 22 支承件，固定于机架的枢转轴承

[0092] 23 折叠颚

[0093] 24 弯曲的颚载体

[0094] 25 驱动器

[0095] 26 推进设施，推进轴

[0096] 27 转动方向

[0097] 28 传动器，导杆传动器

[0098] 29 曲柄

[0099] 30 凸轮盘、凸块

[0100] 31 弧形节段

[0101] 32 侧面节段

[0102] 33 侧面节段

[0103] 34 下传动器组，曲杆传动器

[0104] 35 推进导杆，推杆，预折叠杆

[0105] 36 下曲杆

[0106] 37 固定于机架的杆轴承

[0107] 38 上曲杆

[0108] 39 关节

[0109] 40 居中的传动器组，曲杆传动器

[0110] 41 调节设施，枢转杆，角杆

[0111] 42 短杆臂

[0112] 43 长杆臂

[0113] 44 滚轮

[0114] 45 固定于机架的杆轴承

[0115] 46 拉杆，曲杆

[0116] 47 关节

[0117] 48 推进导杆，中间折叠杆

[0118] 49 上传动器组，曲杆传动器

[0119] 50 枢转杆，三角形杆

[0120] 51 固定于机架的杆轴承

[0121] 52 推进导杆，完成折叠杆

[0122] α 折叠角