DE102008015163A1

DE102008015163A1 - Biegevorrichtung

Info

Publication number: DE102008015163A1
Application number: DE102008015163A
Authority: DE
Inventors: Alexander Stavenhagen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: DE102008015163B4

Abstract

Um eine Biegevorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, insbesondere Rundungen und Abkantungen an flachen oder runden Biegeteilen mit einem Biegewinkel von mehr als 180° herzustellen, wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Biegekopf (1) in einer im Wesentlichen V-förmigen Ausnehmung (7) eines Aufnahmeprismas (2) gelagert ist, wobei eine Außenkontur (8) des Biegekopfes (1) als Kreisevolvente mit einer Ausnehmung (21) so ausgebildet ist, dass der Biegekopf (1) bei Einleitung einer Längsbewegung durch eine Vorschubeinheit einer Biegemaschine im Aufnahmeprisma (2) eine kombinierte Dreh- und Schubbewegung ausführt und dabei ein an einer Matrize (10) anliegendes zu verformendes Biegeteil (9) um die Matrize (10) herum verformt, und wobei nach Beendigung des Biegevorganges sich der Biegekopf (1) in eine Ausgangslage zurückbewegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegevorrichtung für Rund- oder Flachmaterial, umfassend eine mit einer Vorschubeinheit einer Biegemaschine gekoppelte Grundeinheit zur Aufnahme eines Biegewerkzeuges, welches längs einer Führungsachse derart bewegbar ist, dass ein Biegeteil in Verbindung mit einer Matrize umgeformt und nach dem Umformen das Biegewerkzeug in die Ausgangsposition zurück geführt wird.
Aus dem Stand der Technik sind Biegemaschinen bekannt, bei denen das Biegewerkzeug an einer bewegbaren Werkzeugaufnahme einer Werkzeugeinheit angeordnet und allgemein linear zum Biegeteil hin und von diesem wegbewegt wird, wobei vielfach mehrere Werkzeugeinheiten an einer Biegemaschine vorgesehen sind. Der Bewegungsantrieb der Werkzeugeinheit erfolgt durch einen Exzenter, dessen Drehbewegung in den Werkzeugeinheiten in eine Vorschub- und Rückholbewegung der Werkzeugaufnahme umgesetzt wird, so dass diese Biegemaschinen einen hohen Grad an Mechanisierung und Automatisierung aufweisen. Eine derartige Draht- oder/und Bandbiegemaschine ist aus der DE 103 51 917 A1 und der DE 1 281 381 A1 bekannt. Weiterhin ist aus der US 4 002 049 A eine Biegevorrichtungen bekannt, bei der ein Rotationsbiegekopf in eine Presse eingesetzt wird. Bei dieser Biegevorrichtung erfolgt die Formgebung durch eine kombinierte Dreh- und Vorschubbewegung des Werkzeuges. Das Werkzeug selbst besteht aus einem Rotationsbiegekopf in Gestalt eines Zylinders mit einer V-förmigen Ausnehmung, wobei der Winkel zwischen den beiden Schenkeln der V-förmigen Ausnehmung im wesentlichen durch den Biegewinkel des zu biegenden Formteils bestimmt wird, der vielfach 90°, maximal 120° beträgt. Nachteilig bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Biegemaschinen und -vorrichtungen sind die sehr hohen Investitionskosten und der eingeschränkte, zu erreichende Biegewinkel der zu biegenden Werkstücke.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Biegevorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, insbesondere Rundungen und Abkantungen an flachen oder runden Biegeteilen mit einem Biegewinkel von mehr als 180° herzustellen, wobei die Biegevorrichtung selbst einfach ausgebildet, kostengünstig herstellbar und gleichzeitig universell auf unterschiedlichen Biegemaschinen einsetzbar vorgesehen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Biegevorrichtung für Rund- oder Flachmaterial vor, bei der erfindungsgemäß mindestens ein Biegekopf in einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung eines Aufnahmeprismas gelagert ist, wobei eine Außenkontur des Biegekopfes als Kreisevolvente mit einer Ausnehmung so ausgebildet ist, dass der Biegekopf bei Einleitung einer Längsbewegung durch eine Vorschubeinheit einer Biegemaschine im Aufnahmeprisma eine kombinierte Dreh- und Schubbewegung ausführt und dabei mit der Ausnehmung an einer Matrize anliegendes zu verformendes Biegeteil um die Matrize herum verformt, und wobei nach Beendigung des Biegevorganges sich der Biegekopf in eine Ausgangslage zurückbewegt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass der Biegekopf mittels eines Zapfens in einem in dem Aufnahmeprisma befestigten Halteelement derart gelagert ist, dass sich der Zapfen bei Drehung des Biegekopfes in einer Nut bewegt, wobei der Biegekopf mittels einer Zugfeder in einer Ausgangsposition gehalten ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei Einleitung einer Längsbewegung in den Biegekopf durch das Aufnahmeprisma die notwendige Drehbewegung des Biegekopfes durch die Ausbildung der Außenkontur des Biegekopfes als Kreisevolvente und deren Lagerung in der V-förmigen Ausnehmung des Aufnahmeprismas erzeugt wird. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Biegekopfes und seiner Anordnung in dem Aufnahmeprisma besteht weiterhin darin, dass Rundungen und Abkantungen an flachen oder runden Biegeteilen mit Biegewinkeln von mehr als 180° erreichbar sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, dass eine Anordnung von zwei mit Abstand nebeneinander und in gleichartigen V-förmigen Ausnehmungen von Aufnahmeprismen gelagerten Biegeköpfen, deren Außenkonturen als Kreisevolventen mit Ausnehmungen ausgebildet sind, das an der Matrize anliegende zu verformende Biegeteil in einem Schritt gleichzeitig an beiden Enden verformbar vorgesehen ist.
Eine bevorzugte Variante wird darin gesehen, dass mittels zweier unterschiedlich ausgebildeter Ausnehmungen in den zwei Biegeköpfen und unterschiedlich geformter Enden der Matrize Biegteile an beiden Enden mit unterschiedlichen Biegegeometrien gleichzeitig zeitsparend herstellbar sind.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung besteht darin, dass sowohl Biegeteile mit unterschiedlichen Querschnitten, wie Rundmaterial oder Flachmaterial gebogen werden können, dass mehrere Biegeteile gleichzeitig biegbar sind und dass mittels einer längsverstellbaren Matrize und einem verschiebbaren Aufnahmeprisma Biegeteile unterschiedlicher Länge oder mittels eines Wechselsystems für die Matrize und die Biegeköpfe eine Vielzahl von Biegegeometrien herstellbar sind.
Desweiteren ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Biegevorrichtung mit Vorschubeinheiten unterschiedlicher Biegemaschinen koppelbar vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Biegevorrichtung im Schnitt;
2 die Lage eines Biegekopfes zu Beginn des Biegeprozesses;
3 die Lage des Biegekopfes nach Beendigung des Biegeprozesses.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Biegevorrichtung für Rund- oder Flachmaterial im Schnitt mit zwei einander mit Abstand gegenüber liegendenden Biegeköpfen 1. Der Biegekopf 1 ist jeweils in einem Aufnahmeprisma 2 gelagert, das an einer Grundeinheit 3 insbesondere mittels einer Schraubverbindung 4 befestigt ist. Über die Grundeinheit 3, die mit einer nicht näher dargestellten Vorschubeinheit einer Biegemaschine gekoppelt ist, wird von einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung 7 des Aufnahmeprismas 2 über Kontaktpunkte 5, 6 eine Presskraft auf den Biegekopf 1 übertragen. Eine Außenkontur 8 des Biegekopfes 1 ist als Kreisevolvente ausgebildet, so dass der Biegekopf 1 bei einer Längsbewegung des Aufnahmeprismas 2 in der V-förmigen Ausnehmung 7 des Aufnahmeprismas 2 eine kombinierte Dreh- und Schubbewegung ausführt, wobei der Biegekopf 1 derartig bewegt wird, dass ein zu verformendes, an einer Matrize 9 allseitig anliegendes Biegeteil 9 um geformte Enden 11 und 12 der Matrize 10 herum mittels einer Ausnehmung 21 im Biegekopf 1 um die entsprechend geformten Enden 11, 12 der Matrize 10 gebogen wird.
Der Biegekopf 1 weist gemäß den 1, 2 und 3 jeweils eine Nut 13 auf, in der ein Zapfen 14 bewegbar gelagert und in einem Halteelement 15 gehalten ist, welches an dem Aufnahmeprisma 2 befestigt ist. In einer Ausgangsposition befindet sich der Zapfen 14 an dem Ende der Nut 13. Dadurch wird beim Start des Biegevorganges ein Zurückdrehen des Biegekopfes 1 verhindert, wobei der Biegekopf 1 durch eine Zugfeder 16 in der Ausgangsposition gehalten wird. Durch die lineare Verschiebung des Aufnahmeprismas 2 und durch die Lagerung des Biegekopfes 1 mit seiner Außenkontur 8 in der V-förmigen Ausnehmung 7 im Aufnahmeprisma 2 kommt es über zwei Kontaktpunkte 17, 18 des Biegekopfes 1 zum Biegeteil 9 zu einer Anlage des Biegekopfes 1 an das Biegeteil 9.
Während des Biegevorgangs drücken gemäß 1 zwei Druckfedern 19 einen Niederhalter 20 gegen das zu verformende Biegeteil 9. Bei einer weiteren linearen Verschiebung des Aufnahmeprismas 2 führt der Biegekopf 1 in der V-förmigen Ausnehmung 7 des Prismas 2 durch die Gestaltung der Außenkontur 8 des Biegekopfes 1 als Kreisevolvente eine zwangsgeführte Drehbewegung aus, wobei das Biegeteil 9 um die geformten Enden 11, 12 der Matrize 10 gebogen wird, bis das zu verformende Biegeteil 9 allseitig an den Enden 11, 12 der Matrize 10 anliegt (3). Mit der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung können aufgrund der Gestaltung der Außenkontur 8 des Biegekopfes 1 als Kreisevolvente an dem Biegeteil 9, wenn es erforderlich ist, Biegewinkel von mehr als 180° ausgeführt werden. Während des Biegevorgangs wandert der Zapfen 14 entlang der Nut 13 und die Zugfeder 16 wird gespannt. Nach Beendigung des Biegevorgangs wird das Aufnahmeprisma 2 mittels der Grundeinheit 3 zurückgefahren und damit auch der im Halteelement 15 gelagerte Biegekopf 1. Mittels der Zugfeder 16 wird der Biegekopf 1 dann in seine Ausgangslage zurückgezogen und der Zapfen 14 bewegt sich in der Nut 13 zurück in die Ausgangsposition.
Mit der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung können Biegeteile 9 mit unterschiedlichen Geometrien und mit unterschiedlichen Querschnitten, wie Rundmaterial oder Flachmaterial, gebogen werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Biegeteile 9 zu biegen. Durch eine längsverstellbare Matrize 10 und durch ein verschiebbares Aufnahmeprisma 2 (nicht näher dargestellt) sind mit der Biegevorrichtung Biegeteile 9 unterschiedlicher Länge herstellbar.
Desweiteren ist eine Verwendung des Biegekopfes 1 mit seiner als Außenkontur ausgebildeten Kreisevolvente in Biegeautomaten oder Folge- und Verbundwerkzeugen vorgesehen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel sondern ist in der Gestaltung der Enden 11, 12 der Matrize 10 sowie der Ausnehmung 21 im Biegekopf 1 vielfach variabel.

1: Biegekopf
2: Aufnahmeprisma
3: Grundeinheit
4: Schraube
5: Kontaktpunkt Aufnahmeprisma/Biegekopf
6: Kontaktpunkt Aufnahmeprisma/Biegekopf
7: V-förmige Ausnehmung des Aufnahmeprismas
8: Außenkontur des Biegekopfes
9: Biegeteil
10: Matrize
11: geformtes Ende der Matrize
12: geformtes Ende der Matrize
13: Nut
14: Zapfen
15: Halteelement
16: Zugfeder
17: Kontaktpunkt Biegekopf/Biegeteil
18: Kontaktpunkt Biegekopf/Biegeteil
19: Druckfeder
20: Niederhalter
21: Ausnehmung im Biegekopf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10351917 A1 [0002]
- DE 1281381 A1 [0002]
- US 4002049 A [0002]

Claims

Biegevorrichtung für Rund- oder Flachmaterial, umfassend eine mit einer Vorschubeinheit einer Biegemaschine gekoppelte Grundeinheit zur Aufnahme eines Biegewerkzeuges, welches längs einer Führungsachse derart bewegbar ist, dass ein Biegeteil in Verbindung mit einer Matrize umgeformt und nach dem Umformen das Biegewerkzeug in eine Ausgangsposition zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Biegekopf (1) in einer im wesentlichen V-förmigen Ausnehmung (7) eines Aufnahmeprismas (2) gelagert ist, wobei eine Außenkontur (8) des Biegekopfes (1) als Kreisevolvente mit einer Ausnehmung (21) so ausgebildet ist, dass der Biegekopf (1) bei Einleitung einer Längsbewegung durch eine Vorschubeinheit einer Biegemaschine im Aufnahmeprisma (2) eine kombinierte Dreh- und Schubbewegung ausführt und dabei ein an einer Matrize (10) anliegendes zu verformendes Biegeteil (9) um die Matrize (10) herum verformt, und wobei nach Beendigung des Biegevorganges sich der Biegekopf (1) in eine Ausgangslage zurückbewegt.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegekopf (1) mittels eines Zapfens (14) in einem in dem Aufnahmeprisma (2) befestigten Halteelement (15) derart gelagert ist, dass sich der Zapfen (14) bei Drehung des Biegekopfes (1) in einer Nut (13) bewegt, wobei der Biegekopf (1) mittels einer Zugfeder (16) in einer Ausgangsposition gehalten ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einleitung einer Längsbewegung in den Biegekopf (1) durch das Aufnahmeprisma (2) die notwendige Drehbewegung des Biegekopfes (1) durch die Ausbildung der Außenkontur (8) des Biegekopfes (1) als Kreisevolvente und deren Lagerung in der V-förmigen Ausnehmung (7) des Aufnahmeprismas (2) erzeugbar ist.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Biegekopfes (1) als Kreisevolvente derart ausgebildet ist, dass an Biegeteilen (9) Biegewinkel mit mehr als 180° erreichbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei mit Abstand nebeneinander vorgesehenen und in gleichartigen V-förmigen Ausnehmungen (7) der Aufnahmeprismen (2) gelagerten Biegeköpfen (1), deren Außenkonturen (8) als Kreisevolventen mit Ausnehmungen (21) ausgebildet sind, das an der Matrize (10) anliegende zu verformende Biegteil (9) in einem Schritt gleichzeitig an beiden Enden verformbar vorgesehen ist.
Biegevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zwei unterschiedlich ausgebildeter Ausnehmungen (21) in den Biegeköpfen (1) und unterschiedlich geformter Enden (11, 12) der Matrize (10) an dem Biegeteil (9) unterschiedliche Biegegeometrien gleichzeitig erzeugbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Biegeteile (9) gleichzeitig in der Biegevorrichtung biegbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Biegeteile (9) mit unterschiedlichen Querschnitten biegbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer längsverstellbaren Matrize (10) und einem verschiebbaren Aufnahmeprisma (2) Biegeteile (9) mit unterschiedlicher Länge herstellbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Wechselsystems für die Matrize (10) und die Biegeköpfe (1) eine Vielzahl von Biegegeometrien herstellbar sind.
Biegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegevorrichtung mit Vorschubeinheiten unterschiedlicher Biegemaschinen koppelbar vorgesehen ist.