DD283084A5 - Winkelbiegewerkzeug zum biegen beliebiger winkel auf pressen, insbesondere fuer bleche - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Winkelbiegewerkzeug fuer Bleche zum Biegen beliebiger Winkel auf Pressen, und sie ist insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung von Werkstuecken mit kurzen Schenkeln und moeglichst kleinem Biegeradius anwendbar. Erfindungsgemaesz weisen die bevorzugt leistenartig ausgebildeten Biegewangen eines aus mehreren Biegestempeln mit unterschiedlichen Biegewinkeln sowie aus einem Werkzeugunterteil mit zwei um einen gemeinsamen Drehpunkt verschwenkbaren und als Werkstueckauflage ausgebildeten Biegewangen bestehenden Winkelbiegewerkzeuges einen viertelkreisfoermigen Profilquerschnitt auf und sind in einer halbkreisfoermigen Laengsnut-Lagerschale innerhalb einer Lagerplatte lose um ihren Drehpunkt schwenkbar gelagert. Die Enden der Biegewangen liegen dabei zusaetzlich auf den Innenflaechen zweier jeweils stirnseitig an der Lagerplatte parallel zueinander befestigter, kreisringfoermiger Lageraugen auf und die ueber Pinolen mit dem Ziehkissen der Presse verbundene Lagerplatte ist vertikal beweglich ausgebildet.{Winkelbiegewerkzeug; Bleche; Biegewangen; Biegestempel; Werkzeugunterteil; Drehpunkt; Laengsnut-Lagerschale; Lagerplatte; Werkstueckauflageflaechen; kreisringfoermige Lageraugen; Innenflaechen; Ziehkissen}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Winkelbiegewerkzoug für Bleche zum Biegen beliebiger Winkel auf Pressen, und sie ist insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung von Werkstücken mit kurzen Schenkeln und möglichst kleinem Biegeradius anwendbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dem Fachmann sind allgemein eine Vielzahl von Biegewerkzeugen für Pressen, insbesondere Biegeg'isenke, bekannt, mit denen es möglich ist, Bleche oder Blechstreifen auf einen bestimmten Winkel abzuwinkein. Aufgrund der F.inzweckbestimmung dieser Werkzeuge war es jedoch notwendig, für die Herstellung unterschiedlich abgewinkelter Werkstücke auch mehrere unterschiedliche Biegewerkzeuge einzusetzen, was sich · η ökonomischer Hinsicht als nachteilig erwiesen hat. Es wurden deshalb Werkzeuge mit beweglichen beziehungsweise verstellbaren Biegewangen wie beispielsweise derart vorgeschlagen, daß im Werkzeugunterteil zwei mit einem quadratischen Profilquerschnitt ausgebildete Biegewangen auf gleicher Höhe in einem Abstand zueinander auf Dreha^lisen schwenkbar gelagert werden und sich zusammen mit dem Werkstück während des Preßhubes der jeweiligen Stempelform durch Eindrehen anpassen.

Solche Werkzeuge haben jedoch aufgrund des notwendigen Eindreh-Abstandes der Biegewangen zueinander den Nachteil, daß keine kleinen Biegeteile mit kurzen Schenkein und möglichst kleinem Biegeradius auf ihnen herstellbar sind, wobei sich darüber hinaus Prägekanten durch die quadratische Form der Biegewangen auf den Werkstücken abzeichnen können. Weiterhin ist durch die SU-PS 1227286 eine Vorrichtung zum Zusammenbiegen von Winkelprofilen bekannt, bei welcher das Unterteil die Form eines auf der Grundseite liegenden prismatischen Elementes aus elastischem Material aufweist, in dessen zum Oberteil weisende Kante ein starrer zylindrischer Stab als Biegekante eingelegt ist. Das Werkzeugoberteil besteht dabei aus zwei plattenförmigen, mit Scharnieren miteinander verbundenen Biegewangen, welche mit ihren freien Enden über Gelenke und Schubstangen an einer Kopfplatte beweglich befestigt sind. Das die Biegowangen miteinander verbindende Scharnier ist darüber hinaus federnd gegenüber der Kopfplatte abgestützt. Eine weitere, nach dem gleichen Prinzip arbeitende Biegevorrichtung wurde durch die DE-OS 1652838 offenbart. Diese Vorrichtung besteht aus zwei symmetrisch um eini gemeinsame Schwenkachse drehbaren Biegewangen, welche durch jeweils einen auf einer Grundplatte und an der Unterseite jeder Biegewange gelenkig befestigten Hydraulikzylinder bewegbar sind. Über der mit der Grundplatte verbundenen

Schwenkachse der Biegewangen ist dabei ein starrer prismenförmiger Niederhalter angeordnet, um welchen herum die Werkstücke gebogen werden. Mit den beidon Biegewerkzeugen der vorgenannten Art ist es zwar möglich, mit einem Werkzeug unterschiedlich abgewinkelte Werkstücke herzustellen, sie sind jedoch aufgrund der gelenkigen Verbindung der Biegewangen miteinander ebenfalls nicht geeignet zur Herstellung von Werkstücken mit kurzen Schenkeln und möglichst kleinem Biegeradius. Darüber hinaus hat sich die Verwendung gelenkiger Verbindungen zur Übertragung der Biegekraft auf die Biegewangen hinsichtlich des hohen Verschleißes und der Störanfälligkeit dieser Gelenke als ungünstig erwiesen, da diese Gelenke den hohen Beanspruchungen auf Dauer nicht gewachsen sind beziehungsweise entsprechend materialintensiv und somit wiederum ökonomisch nachteilig dimensioniert werden müssen.

Des weiteren ist es durch die DD-PS 255893 bekannt, das Unterteil eines Biegewerkzeuges zum Winkligbiegen derart auszubilden, daß die tieferliegende Biegekontur., in welche das Werkstück hineinfallen beziehungsweise hineinkippen könnte, durch die Auflagefläche eines beweglichen Einsames abgedeckt ist. Dieser Einsatz weist einen etwa sechstelkreisförmigen Profilquerschnitt auf und gleitet innemalb einer etwa viertelkreisförmigen Quernut des Werkzeugunterteiles mit annähernd gleichem Radius wie der Einsatz, wobei er in Ruhestellung durch eine Feder derart gegen einen Anschlag gestützt wird, daß eine seiner ebenen Seitenflächen eine Ebene mit der Werkstückauflage und somit einen Teil dieser Werkstückauflage bildet. Bei seinem Arbeitshub verschwenkt dann der Oberstempel den Einsatz über einen Federstift und drückt diesen gegen einen zweiten, verstellbaren Anschlag, wodurch die Auflagefläche Teil der Biegekontur des Unterstempele wird. Dieses Biegewerkzeug, welches eigentlich geeignet ist zum gleichzeitigen Mehrfachabwinkeln eines Werkstückes, hat jedoch bezogen auf das einfache Abwinkein von Werkstücken den Nachteil, daß sein Einsatzbereich auf Biegewinkel bis maximal 90° eingeschränkt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit einem Biegewerkzeug das Winkelbiegen von Werkstücken mit kurzen Schenkeln, kleinem Biegeradius sowie beliebigem Biegewinkel, insbesondere unter 90°, in einfacher und ökonomischer Weise zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelbiegewerkzeug zum Biegen beliebiger Winkel auf Pressen, insbesondere für Bleche, zu konzipieren, bei welchem die Biegewangen weder zueinander noch zu den die Biegekraft auf die Biegewangen übertragenden Elementen gelenkige Verbindungen aufweisen und mit welchem unerwünschte Prägekanten auf den Werkstücken auf ein Minimum reduzierbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die bevorzugt leistenartig ausgebildeten Biegewangen eines aus mehreren Biegestempeln mit unterschiedlichen Biegewinkeln sowie aus einem Werkzeugunterteil mit zwei um einen gemeinsamen Drehpunkt verschwenkbaren und als Werkstückauflage ausgebildeten Biegewangen bestehenden Winkelbiegewerkzeuges einen viertelkreisförmigen Profilquerschnitt aufweisen und in einer halbkreisförmigen Längsnut-Lagerschale innerhalb einer Lagerplatte lose um ihren Drehpunkt schwenkbar gelagert sowie in jeder Schwenkstellung spaltlos aneinanderliegend angeordnet sind. Die Enden der Biegewangen liegen dabei zusätzlich auf den Innenflächen zweier bevorzugt jeweils stirnseitig an der Lagerplatte parallel zueinander befestigter und als Schwenkführung der Biegewangen ausgebildeter, kreisringförmiger Lageraugen auf, und die über Pinolen od. dgl. mit dem Ziehkissen der Presse verbundene Lagerplatte ist vertikal beweglich ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die kreisringförmigen Lageraugen, deren Innenflächen jeweils zur Hälfte nine Verlängerung der Längsnut-Lagerschale in der Lagerplatte darstellen, an einer anderen Seite der Lagerplatte zu befestigen oder die Lagerplatte mit den Lageraugen aus einem Stück herzustellen.

Als weiteres erfindungsgemäßes Merkmal sind dabei die einen ebenen Flächen der Biegcwangsn als Werkstückauflageflächen sowie die rechtwinklig zu diesen angeordneten anderen ebenen Flächen der Biegewangf η als deren Anschlagflächen in Ruhestellung vorgesehen. Die annähernd den gleichen Radius wie die Längsnut-Lagerschale aufweisenden gewölbten Flächen der Biegewangen sind darüber hinaus als deren Schwenk-Gleitflächen ausgebildet und deshalb bevorzugt mit einer geschliffenen Oberfläche versehen.

Die Biegewangen füllen somit in Ruhestellung die Längsnut-Lagerschala in der Lagerplatte vollständig aus, und ihre Drehachse wird durch die zwischen den Mittelpunkten der Kreisringe der Lageraugen liegende Längsachse beziehungsweise dutch die zwischen den ebenen Flächen jeder Biegewange entstehende Kante gebildet.

In erfindungsgemäßer Ausgestaltung des vorgeschlagenen Winkelbiegewerkzeuges weisen die Biegewangen zusätzlich, vorzugsweise jeweils zwei parallel zu deren einen ebenen Flächen angeordnete und im Bereich ihrer Enden mit deren gewölbten Flächen verbundene, gerade Kipphebel auf, welch.i mit bevorzugt quaderförmigen, auf der Werkzeug-Grundplatte befestigten und zugleich als Lagerplatten-Führung ausgebildeten Auflagekonsolen in Wirkverbindung stehen. Diese Kipphebel haben sich zur besseren Einleitung der Schwenkbewegung zu Beginn des Umfoimvorgangs als vorteilhaft erwiesen, wobei es jedoch auch möglich ist, an jeder Biegewange jeweils nur einen oder auch mehr als zwei der Kipphebel der ovrgenannten Art anzuordnen und diesen eine entsprechende Anzahl von Auflagekonsolen zuzuordnen. Die Auflagekonsolen für die Kipphebel sind darüber hinaus in vorteilhafter Weise an ihren jeweils zueinander weisenden Kanten mit Einlaufradien ausgebildet, welche die Schwenkbewegung der Kipphebel während der vertikalen Auf- und Abbewegung der Lagerplatte bei einem Biegehub erleichtern und dem vorzeitigen Verschleiß der Kipphebel vorbeugen.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Winkolbiegewerkzeuges sind die genannten Kipphebel un ihren freien Enden mit Rückstellelementen, beispielsweise mit Zugschraubenfedern, verbunden und zusammen mit den Biegewangpi um deren Drehpunkt schwenkbar.

Möglich ist es jedoch auch, anstelle der Zugschraubenfedern zur Rückbewegung der Kipphebel in ihre Ausgangsstellung Pneumatikzylinder zu verwenden.

Lediglich erwähnt werden soll noch, daß auf einer der beiden Biegewanyen zusätzlich ein sich bevorzugt vor dem einen Kipphebel bis zu dem anderen Kipphebel erstreckender, verstellbar und federnd ausgebildeter Werkstückanschlag, beispielsweise in der Art zweier L-förmig abgewinkelter voneinander wegweisender Bleche, welche in an sich bekannter Weise mit ihren senkrechten Schenkeln über Stellschrauben und Druckschraubenfedern miteinander verbunden sind, befestigt ist, mit dem die Lagefixierung auch mehrerer kleiner Biegewerkstücke zugleich möglich ist. Das erfindungsgemäße Winkelbiegewerkzeug soll nunmehr in seiner Funktion beschrieben worden.

Nach dem Einspannen des Biegestempels mit dem gewünschten Biegewinkel und dem Einstellen der Hublänge an der Presse werden die Werkstücke auf die durch die Lagerplatte und die Biegewangen gebildete ebene Werkstückauflagefläche des Werkzeugunterteils aufgelegt und an dem zuvor eingestellten Werkstückanschlag ausgerichtet. Beim nun folgenden Biegehub der Presse setzt zunächst der Biegestempel auf den Werkstücken auf und drückt die Lagerplatte mit den Lageraugen und den Biegewangen in die Richtung der Werkzeug-Grundplatte beziehungsweise in die Richtung des über die Pinolen die entsprechende Gegenkraft auf die Lagerplatte übertragenden Ziehkissens der Presse. Gleichzeitig werden die Biegewangen durch die auf den starren Auflagekonsolen aufliegenden Kipphebel angeschwenkt, so daß sich deren Werkstückauflageflächen zueinander in die Richtung des Biegestempels bewegen und der Umformvorgang der Werkstücke beginnt. Die Schwenkbewegung der Biegewangen setzt sich dann solange fort, bis der Biegehub der Presse beendet ist und die Werkstückauflageflächen der Biegewangen parallel zum Biegewinkel des Biegestempels stehen. Beim nachfolgenden Rückhub des Biegestempels wird die Lagerplatte mit den Lagera'igen durch das Ziehkissen der Presse wieder in ihre .Ausgangsstellung bewegt, wobei die an den freien Enden der Kipphebel befestigten Rückstellelemente bewirken, daß auch die Biegewangen und die Kipphebel wieder ihre Ausgangsstellung einnehmen und die Werkstücke aus dem Werkzeugunterteil ausgeworfen werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Winkelbiegewerkzeug ist es somit möglich, auf Pressen das Winkelbiegen von Werkstücken mit kurzen Schenkeln, kleinem Biegeradius sowie beliebigem Biegewinkel, insbesondere unter 90°, auf einfache und ökonomische Weise zu realisieren, da die Biegewangen weder zueinander noch zu den die Biegekraft übertragenden Elementen, welche durch die Kipphebel an den Biegewangen gebildet werden, gelenkige Verbindungen aufweisen. Darüber hinaus ist die Entstehung von unerwünschten Prägekanten auf den Werkstücken nahezu ausgeschlossen, da die Biegewangen des erfindungsgemäßen Winkelbiegewerkzeuges in jeder Schwenkstellung spaltlos aneinander liegen. Das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Winkelbiegewerkzeuges ist jedoch nicht nur auf den Einsatz auf Pressen beschränkt, da es mit mit starr angeordneten, auswechselbaren Biegestempeln und Hydraulikzylindern an Stelle der Rückstellelemente an den Kipphebeln auch als selbständige Winkelbiegevorrichtung einsetzbar ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Vorderansicht des erfindungsgomäßen Winkelbiegewerkzeuges, Fig. 2: die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Winkelbiegewerkzeuges, Fig. 3: die Seitenansicht des erfindungsgemäßen Winkelbiegewerkzeuges nach Beendigung des Biegehubes.

In den Fig. 1 und 2 ist deutlich zu sehen, daß din leistenartig ausgebildeten Biegewangen 2; 3 des aus mehreren Biegestempeln 25 mit unterschiedlichen Biegewinkeln sowie auti dem Werkzeugunterteil 1 bestehenden Winkelbiegewerkzeuges einen viertelkreisförmigen Profilquerschnitt aufweison. Weiterhin ist aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, daß die Biegewangen 2; 3 in der halbkreisförmigen Längsnut-Lagerschale 18 innerhalb der Lagerplatte 17 lose um ihren Drehpunkt 10 schwenkbar gelagert sind. Die Enden 2'; 2" und 3'; 3" der Biegewangen 2; 3 liegen dabei zusätzlich auf den Innenflächen 24 zweier jeweils stirnseitig an der Lagerplatte 17 parallel zueinander befestigter kreisringförmiger Lageraugen 22; 23 auf und die über die Pinolen 26; 27 mit dem nicht näher dargestellten Ziehkissen der Presse verbundene Lagerplatte 17 ist, wie in Fig. 3 ersichtlich, vertikal beweglich ausgebildet. Darüber hinaus ist aus den Fig.2 ind 3 erkennbar, daß die einen ebenen Flächen 4; 5 der Biegewangen 2; 3 als Werkstückauflageflächen und die anderen ebenen Flächen 6; 7 der Biegewangen 2; 3 als deren Anschlagflächen in Ruhestellung vorgesehen sind, wobei die gewölbten Flächen 8; 9 der Biegewangen 2; 3 als deren Schwenk-Gleitflächen ausgebildet sind. Weiterhin weisen die Biegewangen 2; 3, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, zusätzlich jeweils zwei mit deren gewölbten Flächen 8; 9 verbundene, gerade Kipphebel 11; 12auf, welche mit den auf der Werkzeug-Grundplatte 19 befestigten Auflagekonsolen 20; 21 in Wirkverbindung stehen. Diese Kipphebel 11; 12 sind zusammen mit den Biegewangen 2; 3 um deren Drehpunkt 10 schwenkbar und an ihren freien Enden 13; 14 mit den Rückstellelementen 15; 16 verbunden.

Claims (4)

1. Winkelbiegewerkzeug zum Biegen beliebiger Winkel auf Pressen, insbesondere für Bleche, welches aus mehreren Biu jestempeln mit unterschiedlichen Biegewinkeln sowie aus einem Werkzeugunterteil mit zwei um einen gemeinsamen Drehpunkt verschwenkbaren und als Werkstückauflage ausgebildeten Biegewangen besteht, gekennzeichnet dadurch, daß die bevorzugt ieistenartig ausgebildeten Biegewangen (2; 3) einen viertelkreisförmigen Profilquerschnitt aufweisen und in einer halbkreisförmigen Längsnut-Lagerschale (18) innerhalb einer Lagerplatte (17) lose um ihren Drehpunkt (10) schwenkbar gelagert sowie in jeder Schwenkstellung spaltlos aneinanderliegend angeordnet sind, wobei die Enden (2'; 2"; 3'; 3") der Biegewangen (2; 3) zusätzlich auf den Innenflächen (24) zweier bevorzugt jeweils stirnseitig an der Lagerplatte (17) parallel zueinander befestigter und als Schwenkführung der Biegewangen (2; 3) ausgebildeter, kreisringförmiger Lageraugen (22; 23) aufliegen und die über Pinolen (26; 27) od. dgl. mit dem Ziehkissen der Presse verbundene Lagerplatte (17) vertikal beweglich ausgebildet ist.

2. Winkelbiegewerkzeug nach Anspruch ^gekennzeichnet dadurch, daß die einen ebenen Flächen (4; 5) der Biegewangen (2; 3) als Werkstückauflageflächen sowie die rechtwinklig zu diesen angeordneten anderen ebenen Flächen (6; 7) der Biegewangen (2; 3) als deren Anschlagflächen in Ruhestellung vorgesehen sind und die annähernd den gleichen Radius wie die Längsnut-Lagerschale (18) aufweisenden gewölbten Flächen (8; 9) der Biegewangen (2; 3) als deren Schwenk-Gleitflächen ausgebildet sind.

3. Winkelbiegewerkzoug nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Biegewangen (2; 3) zusätzlich, vorzugsweise jeweils zwei parallel zu deren einen ebenen Flächen (4; 5) angeordnete und im Bereich ihrer Enden (2'; 2"; 3'; 3") mit deren gewölbten Flächen (6; 7) verbundene, gerade Kipphebel (11; 12) aufweisen, weiche mit bevorzugt quaderförmigen, auf der Werkzeug-Grundplatte (19) befestigten und zugleich als Lagerplatten-Führung ausgebildeten Auflagekonsolen (20; 21) in Wirkverbindung stehen.

4. Winkelbiegewerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kipphebel (11; 12) an ihren freien Enden (13; 14) mit Rüokstellelementen (15; 16), beispielsweise mit Zugschraubenfedern od. dgl., verbunden und zusammen mit den Biegewangen (2; 3) um deren Drehpunkt (10) schwenkbar sind.