CH662758A5 - Biegemaschine fuer draht- oder bandfoermiges material. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegemaschine für draht-oder bandförmiges Material, die zwei zylindrische Biegewerkzeuge aufweist, von denen wahlweise jeweils eines als aktives Biegewerkzeug um die Ruhelage des anderen, jeweils als Biegedorn wirkenden Werkzeuges schwenkbar ist.

Biegemaschinen mit solchen Biegewerkzeugen sind bekannt und bieten den Vorteil, dass draht- oder bandförmiges

Material in der Ebene mit wählbarem Richtungssinn gebogen werden kann, d.h. aus seiner Vorschubrichtung heraus sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegengesetzt diesem.

Bei einer aus der US-PS 3 680 347 bekannten Biegemaschine dieser Gattung sind zwei Biegewalzen auf einer kreisförmigen, mit einer Aussenverzahnung versehenen Tragplatte drehbar angeordnet. Die Lagerzapfen der Biegewalzen stehen auf der gegenüberliegenden Seite der Tragplatte vor und können sich abwechselnd in einer zugeordneten von zwei halbzylindrischen Lagerpfannen abstützen. Je nach der Verschiebungsrichtung einer in die Aussenverzahnung der Tragplatte eingreifenden Zahnstange wirkt einer der beiden Lagerzapfen als Schwenkachse, und die diesem Zapfen zugeordnete Walze bildet den Biegedorn, um welchen das Material gebogen wird, während die andere Walze um diesen Biegedorn geschwenkt wird und das den Draht biegende aktive Biegewerkzeug bildet.

Bei dieser Biegemaschine ist die Schwenkachse der jeweils aktiven Biegewalze gegen die Drehachse der Tragplatte versetzt, so dass zwischen der von der antreibenden Zahnstange zurückgelegten Wegstrecke und dem Biegewinkel kein linearer Zusammenhang besteht. Zum Biegen von Winkeln unterschiedlicher und beliebiger Grösse muss eine solche Maschine daher mit einer komplizierten, den funktionellen Zusammenhang zwischen Zahnstangenweg und Biegewinkel berücksichtigenden elektronischen Steuereinrichtung ausgestattet werden. Ferner sind solche Biegemaschinen auch schwer auf das Biegen von Drähten mit unterschiedlichem Durchmesser umstellbar, weil der für einwandfreie Biegevorgänge erforderliche Abstand der Lagerzapfenachsen vom Drahtdurchmesser abhängig ist, was nicht nur den Austausch mehrerer Teile bei der Umstellung erfordert, sondern darüber hinaus auch für jeden Drahtdurchmesser einen anderen funktionellen Zusammenhang zwischen Zahnstangenweg und Biegewinkel bedingt.

Eine weitere Biegemaschine der einleitend angegebenen Gattung ist aus der AT-PS 322 324 bekannt. Bei dieser Maschine befindet sich das eine der beiden Biegewerkzeuge auf der Mittelachse einer Kreisscheibe, die exzentrisch drehbar in einer grösseren Scheibe gelagert ist, während das andere Biegewerkzeug exzentrisch an der kleineren Scheibe, aber zentrisch bezüglich der grösseren Scheibe angeordnet ist. Von den beiden Scheiben ist jeweils wahlweise eine äntreib-bar und die andere feststellbar. Der Antrieb der beiden Scheiben erfolgt entweder durch zwei getrennte Motoren, was sehr aufwendig ist, oder aber durch einen für beide Scheiben gemeinsamen, je nach Bedarf mit der einen oder der anderen der beiden Scheiben kuppelbaren Motor, wobei gleichzeitig durch besondere Mittel die zu verdrehende der beiden Scheiben so festgehalten wird, dass ihre Achse die Achse der Drehbewegung bildet.

Bei diesen Maschinen ist das Verhältnis von Biegelwin-kelgrösse zu Anzahl der Motorumdrehungen für beide Biegerichtungen unterschiedlich. Ferner ist bei gleicher Motordrehzahl aus diesem Grunde auch die Biegegeschwindigkeit für beide Biegerichtungen unterschiedlich. Schliesslich verändert sich zumindest für eine der beiden Scheiben auch das Verhältnis von Biegewinkelgrösse zu Anzahl der Motorumdrehungen in Abhängigkeit vom Durchmesser des zu biegenden Drahtes. Diese Abhängigkeit kann zwar ebenso wie bei der zuerst beschriebenen Maschine vermieden werden, wenn die Achsabstände der Biegewerkzeuge nicht in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser verändert werden, doch ergäben sich dann je nach dem Drahtdurchmesser unterschiedliche Vorlaufwinkel, was die automatische Steuerung der Maschine komplizieren würde. Der Vorlaufwinkel ist jener Winkel, den das Biegewerkzeug aus der Ruhelage, in der beide Biegewerkzeuge in einer senkrecht auf die Drahtachse stehenden

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Ebene liegen, durchlaufen muss, bis der Draht an beiden Biegewerkzeugen anliegt und der Biegevorgang tatsächlich beginnt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Biegemaschine der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, bei welcher ein stets gleichbleibender Zusammenhang zwischen Biege-winkelgrösse und Anzahl der Motorumdrehungen, unabhängig vom Drahtdurchmesser besteht, die daher leicht auf Drähte unterschiedlicher Durchmesser umstellbar ausgebildet werden kann, wobei auch der Vorlaufwinkel stets unverändert bleibt, so dass sich bei dieser Maschine auch steuerungstechnisch gegenüber den bekannten Maschinen erhebliche Vereinfachungen ergeben.

Diese Aufgabe ist bei einer erfindungsgemässen Biegemaschine der einleitend angegebenen Gattung dadurch gelöst, dass ein die beiden Biegewerkzeuge tragender Biegelenker mittels eines mit einem dieser Biegewerkzeuge fluchtenden Gelenkzapfens an einen zweiten Lenker angelenkt ist, der seinerseits mittels eines achsparallel zum Gelenkzapfen angeordneten Lagerzapfens schwenkbar an einer Tragplatte gelagert ist, wobei die Achse jedes der beiden Biegewerkzeuge in der Ruhelage derselben mit der Achse eines der beiden Zapfen in einer Flucht liegt, und dass eine mittels eines Kraftantriebes zum Biegen in Drehung versetzbare und zum Wechsel der Biegerichtung in Führungen an der Tragplatte geradlinig verschiebbare Antriebsscheibe vorgesehen ist, die mittels einer diametral verlaufenden Führung relativ verschiebbar und drehmomentübertragend mit dem die Biegewerkzeuge tragenden Biegelenker gekuppelt ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hervor. In diesen zeigen:

Fig. 1 die Anordnung der Biegewerkzeuge bei einer erfindungsgemässen Biegemaschine in Draufsicht;

Fig. 2 einen schematischen Achsschnitt durch eine erfin-dungsgemässe Biegemaschine, der alle wesentlichen Teile derselben erkennen lässt;

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III—III in Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Draufsicht auf eine Biegemaschine mit für kleinere Drahtdurchmesser bestimmten Biegewerkzeugen und

Fig. 5 einen Achsschnitt durch eine Werkzeugeinheit mit Biegewerkzeugen gemäss Fig. 4 und zugehörigen Lenkern.

Die in der Zeichnung dargestellte Biegemaschine nach der Erfindung weist als Biegewerkzeuge zwei zylindrische Walzen 1 und 2 auf, die drehbar auf einer Seite eines Biegelenkers 3 angeordnet sind. Der Biegelenker 3 ist auf der den Biegewalzen 1,2 gegenüberliegenden Seite mit einem zylindrischen Gelenkzapfen 4 versehen, dessen Achse in einer Flucht mit der Achse der Biegewalze 2 liegt. Der Gelenkzapfen 4 ruht drehbar in einer Bohrung eines zweiten Lenkers 3, der seinerseits um eine in Parallellage der Lenker 3, 5 mit der Achse der Biegewalze 1 fluchtende Achse schwenkbar an der Biegemaschine gelagert ist. Zweckmässig ist der zweite Lenker 5 an einer in einem Lager 6 drehbar und längsverschiebbar geführten Kolbenstange 7 eines Arbeitszylinders 8 mittels nur durch ihre Achsen angedeuteter Schrauben leicht auswechselbar befestigt.

Zum Antrieb der Biegewerkzeuge dient eine Antriebsscheibe 10 mit einer diametral verlaufenden Führung, die im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel durch einen Längsschlitz 11 gebildet ist, welcher eine Schiebekulisse für den Biegelenker 3 bildet, der gegenüber diesem Schlitz die Funktion eines Kulissensteines hat. Diese Antriebsscheibe 10 ist fest mit einem zylindrischen Mantel 12 verbunden, der seinerseits an seinem der Antriebsscheibe gegenüberliegenden Rand fest mit einem Zahnkranz 13 verbunden und um einen zylindrischen Ring 9 drehbar gelagert ist. Der Zahnkranz 13 kämmt mit einem Zahnrad 14. welches über nur angedeutete Kardangelenke 15, 16 und eine teleskopartig ausgebildete Welle 17 von einem Motor 18 antreibbar ist.

Die Antriebsscheibe 10 mit dem Mantel 12, dem Zahnkranz 13 und dem Zahnrad 14 ist mittels des zylindrischen Ringes 9 auf einer Steuerplatte 20 gelagert. Die Steuerplatte 20 ist an ihren Längsrändern zwischen Führungsschienen 21. 22 gleitfähig geführt. Die Führungsschienen 21. 22 sind an den beiden aufgebogenen Schenkelteilen einer wannenartig ausgebildeten Tragplatte 23 angeordnet. Die Tragplatte 23 trägt auch das Lager 6 für die Kolbenstange 7 sowie den Zylinder 8. In ihrem Boden ist ein Durchbruch 24 für die das Zahnrad 14 antreibende Welle vorgesehen.

Auf der Tragplatte 23 ist ein Arbeitszylinder 25 befestigt, dessen Kolbenstange 26 an der Steuerplatte 20 angreift. Mittels des Arbeitszylinders 25 kann die Steuerplatte 20 zwischen den Führungsschienen 21, 22 relativ zur Tragplatte 23 begrenzt verschoben werden, so dass die Antriebsscheibe 10 in zwei Extremlagen gebracht werden kann.

Die Arbeitsweise dieser Biegemaschine ist wie folgt:

In der in den Fig. 1 bis 5 jeweils gezeigten Ruhestellung der Maschinenteile koinzidiert der Mittelpunkt der Antriebsscheibe 10 mit der Achse der Biegewalze 1; gleichzeitig liegt die Achse der Biegewalze 1 in einer Flucht mit der Achse der Kolbenstange 7 und die Achse der Biegewalze 2 in einer Flucht mit der Achse des Gelenkzapfens 4. Der zu biegende Draht wird z. B. in üblicher Weise von einer Haspel abgezogen, geradegerichtet und mittels nicht dargestellter Vorschub walzen und einer Drahtführung so zwischen den Biegewalzen 1 und 2 eingeschoben, dass die Drahtachse auf der Linie x — x in Fig. 1 liegt.

Wird nun vom Motor 18 über die Teile 12 bis 17 die Antriebsscheibe 10 in Drehung versetzt, so dreht sich diese um die Achse der Biegewalze 1 und der zwischen den Biegewerkzeugen 1 und 2 eingeführte Draht wird daher von der sich um die Achse der als Biegedorn fungierenden Walze 1 bewegenden aktiven Biegewalze 2 um die Walze 1 herumgebogen.

Um die Biegerichtung zu ändern, wird mittels des Arbeitszylinders 25 die Steuerplatte 20 mit allen an ihr befestigten Teilen derart verschoben, dass die Antriebsscheibe 10 in die in Fig. 1 strichliert gezeichnete zweite Extremlage gelangt. Nun koinzidiert der Mittelpunkt der Antriebsscheibe 10 mit den Achsen der Biegewalze 2 bzw. des Lagerzapfens 4. Bei einer Drehung der Scheibe 10 schwenkt nun die Biegewalze 1 um die nunmehr als Biegedorn dienende Walze 2 und biegt den Draht um diese.

Die Antriebsscheibe 10 schwenkt nach jedem Biegevorgang in ihre Ausgangslage zurück, in welcher die beiden Biegewalzen 1, 2 in einer Ebene senkrecht zur Drahtzuführungslinie x—x stehen. Anschliessend kann der Draht vorgeschoben und sodann entweder sofort wieder in gleicher Biegerichtung oder nach vorhergehendem Verschieben der Steuerplatte 20 und aller von ihr getragenen Teile in entgegengesetzter Biegerichtung gebogen werden.

Mittels einer zwischen der Drahtvorschubeinrichtung und den Biegewalzen angeordneten, nicht dargestellten Schere kann der gebogene Draht nach dem letzten Biegevorgang in üblicher Weise vom Drahtvorrat abgetrennt werden. Soll der letzte Schenkel des gebogenen Drahtes kürzer als der Abstand der Schere von den Biegewerkzeugen sein, so muss der Draht vor dem Scherenschnitt zurückgezogen werden. Damit eine solche Rückzugbewegung des gebogenen Drahtes durch die Biegewerkzeuge nicht behindert wird, können gemäss dem bevorzugten dargestellten Ausführungsbeispiel die Biegewalzen 1 und 2 mittels des Biegelenkers 3 und des zweiten Lenkers 5 durch den Zylinder 8 aus der Biegeebene in den Längsschlitz 11 zurückgezogen werden. Zu

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diesem Zweck muss der Biegelenker 3 breiter als der Durchmesser der Biegewalzen 1 und 2 und in Achsrichtung der Kolbenstange 7 höher als die Biegewalzen ausgebildet sein. Der Biegelenker 3 gleitet dabei an den seitlichen Wänden 27 des schachtartigen Längsschlitzes 11 der Antriebsscheibe 10, dessen Höhe in Achsrichtung der Kolbenstange 7 gleich der Höhe des Biegelenkers 3 ist, und bleibt daher auch in völlig zurückgezogenem Zustand, in welchem die Biegewalzen zur Gänze im Schacht des Schlitzes 11 ruhen, noch mit diesem in Eingriff, so dass die Maschine nach neuerlichem Vorschieben der Lenker 3 und 5 in die Arbeitsstellung sofort wieder einsatzbereit ist.

Um einen Draht mit anderem Durchmesser biegen zu können, müssen der Biegelenker 3 und der zweite Lenker 5 gegen eine andere Lenkerkombination 3', 5' ausgewechselt werden, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Ferner muss mittels einer Spindel 28 die Tragplatte 23 in nicht gezeigten Führungen im Maschinengehäuse derart verschoben werden, dass die durch die maschinenfeste Drahtführung vorgegebene Drahtzuführungslinie x — x wieder genau in der Mitte zwischen den beiden zusammen mit den Lenkern 3', 5' neu eingesetzten Biegewalzen 1' und 2' zu liegen kommt.

Die Länge der Lenker 3 und 5 — deren Breite für alle Lenker gleich ist — wird in jedem Fall so bemessen, dass die Antriebsscheibe 10 in ihren beiden Extremlagen, in welchen ihre Achse mit der Achse einer der beiden Biegewalzen 1,2 koinzidiert, vom Biegelenker gegen weitere Verschiebungen gesperrt wird. Die Steuerplatte 20 bewegt sich daher unter der Wirkung des Zylinders 25 stets nur so weit, bis die Antriebsscheibe 10 gegen ein Ende des Biegelenkers 3 stösst, wodurch dann eine weitere Verschiebung der Steuerplatte 20 verhindert wird.

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1. Biegemaschine für draht- oder bandförmiges Material, die zwei zylindrische Biegewerkzeuge aufweist, von denen wahlweise jeweils eines als aktives Biegewerkzeug um die Ruhelage des anderen, jeweils als Biegedorn wirkenden Werkzeuges schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein die beiden Biegewerkzeuge (1,2) tragender Biegelenker (3) mittels eines mit einem (2) dieser Biegewerkzeuge fluchtenden Gelenkzapfens (4) an einem zweiten Lenker (5) angelenkt ist, der seinerseits mittels eines achsparallel zum Gelenkzapfen (4) angeordneten Lagerzapfens (7) schwenkbar an einer Tragplatte (23) gelagert ist, wobei die Achse jedes der beiden Biegewerkzeuge (1 bzw. 2) in ihrer Ruhelage mit der Achse eines der beiden Zapfen (7 bzw. 4) in einer Flucht liegt, und dass eine mittels eines Kraftantriebes (12—18) zum Biegen in Drehung versetzbare und zum Wechsel der Biegerichtung in Führungen (21,22) an der Tragplatte (23) geradlinig verschiebbare Antriebsscheibe (10) vorgesehen ist, die mittels einer diametral verlaufenden Führung (11) relativ verschiebbar und drehmomentübertragend mit dem die Biegewerkzeuge (1,2) tragenden Biegelenker (3) gekuppelt ist.

2. Biegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die diametral verlaufende Führung an der Antriebsscheibe (10) durch einen kulissenartigen Längsschlitz (11) gebildet ist und dass der Biegelenker (3) nach Art eines Kulissensteines in diesem Längsschlitz verschiebbar ist.

3. Biegemaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegelenker (3) breiter als der Durchmesser der Biegewerkzeuge (1,2) und, in Achsrichtung des Lagerzapfens (7) gemessen, höher als die Biegewerkzeuge (1,2) ausgebildet ist, dass im Längsschlitz (11) diesen schachtartig vertiefende Wände (27) vorgesehen sind, deren Tiefe gleich der Höhe des Biegelenkers (3) ist, und dass der Lagerzapfen (7) des zweiten Lenkers (5) axial verschiebbar ausgebildet ist, so dass die Biegewerkzeuge (1,2) mittels des Lagerzapfens (7) und der beiden Lenker (3, 5) unter dauerndem Eingriff des Biegelenkers (3) mit den Wänden (27) des Längsschlitzes (11) in den Längsschlitz (11) der Antriebsscheibe (10) zurückziehbar sind.

4. Biegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur geradlinigen Verschiebung der Antriebsscheibe (10) und/oder zur axialen Verstellung des Lagerzapfens (7) des zweiten Lenkers (5) Arbeitszylinder (25 bzw. 8) vorgesehen sind.

5. Biegemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gelenkig miteinander verbundenen Lenker (3, 5) samt den Biegewerk-zeugen (1,2) als entsprechend verschiedenen Drahtstärken dimensionierte, austauschbare Werkzeugeinheiten (1,2 usw.; 1', 2', usw.) ausgebildet sind.

6. Biegewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (28) zur Relativverschiebung der in ihrer Ruhelage befindlichen Biegewerkzeuge (1, 2) bezüglich der Zuführungsachse (x—x) des zu biegenden draht-förmigen Materials bei Austausch der Werkzeugeinheiten (1, 2, usw.; 1-', 2', usw.) vorgesehen ist.