DE102010015920A1

DE102010015920A1 - Abkantpresse zum Biegen von Folien

Info

Publication number: DE102010015920A1
Application number: DE102010015920A
Authority: DE
Inventors: Bjarne Hansen
Original assignee: Amada Europe SA
Current assignee: Amada Europe SA
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-11-04
Also published as: NL2004385C2; FR2942981B1; ES2382282A1; RU2429096C1; ITTO20100188A1; SE534092C2; GB201004075D0; TW201039938A; GB2468591A; JP2010214469A; GB2468591B; NL2004385A; FI20105240A; IT1398894B1; CH700556B1; AT507944A2; CN101837400A; AT507944B1; FI20105240A0; ES2382282B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abkantpresse zum Biegen von Metallfolien (F), die dadurch gekennzeichnet ist, daß:
– wenigstens ein Anschlag in jedem Schlitz angeordnet ist, wobei jeder Anschlag einen ersten Keil (28), der ein mit dem ersten Schlitzrand fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche bildendes zweites Ende aufweist, sowie einen zweiten Keil (29) umfaßt, der ein mit dem zweiten Schlitzrand fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche bildendes zweites Ende aufweist,
– und daß die erste Fläche von wenigstens einem der ersten (28) und zweiten Keile (29) einen gegenüber den anderen Abschnitten der Fläche gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt (30 oder 31) aufweist, so daß der Kontakt zwischen dem ersten Keil (28) und dem zweiten Keil (29) im wesentlichen an diesem mittleren Abschnitt (30 oder 31) stattfindet.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abkantpresse zum Biegen von Folien, insbesondere eine Abkantpresse mit Wangen mit kontrollierter Verformung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Abkantpressen sind Werkzeugmaschinen von an sich wohlbekannter Art. Wie in der beiliegenden 1 dargestellt, umfaßt die Maschine eine Unterwange 12 und eine zu der Wange 12 relativ bewegliche Oberwange 14. Meist ist die Unterwange 12 fest und kann die Oberwange 14 unter der Wirkung von Zylindern V₁ und V₂, die auf die Enden 14a und 14b der Oberwange 14 wirken, der Unterwange 12 genähert werden. Meist ist die freie Kante 12a der Unterwange 12 mit Mitteln zum Befestigen 16 von Biegegesenken 18 ausgestattet. In gleicher Weise ist die Kante 14c der Oberwange 14 mit Mitteln zum Befestigen 20 von Biegestempeln 22 ausgestattet.
Eine Metallfolie oder ein Blech F wird auf die Biegegesenke 18 der Unterwange 12 gelegt. Das Blech F kann je nach Fall eine sehr variable Länge L aufweisen. Unter der Wirkung der Kolben der Zylinder V₁ und V₂ nähern sich die an der Oberwange 14 angebrachten Stempel 22 dem auf die Gesenke der Unterwange aufgelegten Blech F. Sobald der Stempel 22 mit dem Blech F in Kontakt gelangt, beginnt die Kraft in dem Blech zuzunehmen und dabei in dieses einzudringen, zunächst im elastischen Bereich, dann im plastischen Bereich, was ermöglicht, ein endgültiges Biegen des Bleches zu erzielen.
Aufgrund der Tatsache, daß die Kraft an die Oberwange über die Zylinder V₁ und V₂, die auf die Enden dieser Wange wirken, angelegt wird, entspricht die zwischen den beiden Enden der Wangen verteilte lineare Last einer Verformungslinie der Oberwange in Form eines konkaven Bogens, dessen Verformungsmaxima nahe der Mittelebene der Wange liegen. Dies bedeutet, daß für das Biegen der mittlere Teil der Stempel, bis zum Ende des Biegens, weniger als die Enden in das Blech eindringt. Würde das Biegen auf ein Gesenk ausgeübt, das seinerseits während des Biegens vollkommen geradlinig bliebe, wäre das Ergebnis der Erhalt eines Werkstücks, dessen Biegewinkel in seinem mittleren Teil offener wäre als an seinen Enden. Ein solches Ergebnis ist natürlich inakzeptabel.
Zum Beheben dieses Nachteils wurden unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen, um durch verschiedene Mittel diese Verformungen der Kanten der Wangen zu kontrollieren, damit eine im wesentlichen identische Biegung über die gesamte Länge des gebogenen Werkstücks erzielt wird.
Herkömmlicherweise umfassen diese Lösungen die Ausbildung von Schlitzen, wie den in 1 gezeigten Schlitzen 24 und 26, die in der Unterwange 12 bezüglich der Mittelebene P'P der Presse symmetrisch ausgebildet sind. Diese Schlitze 24, 26 definieren nun einen zentralen Bereich 28 der Unterwange 12, der schlitzfrei ist und dessen Länge b ist, wobei die beiden Schlitze 24 und 26 eine Länge a aufweisen.
Mit Schlitzen 24 und 26 herkömmlicher Art, das heißt mit Schlitzen, zwischen denen eine Länge b eines schlitzfreien Abschnitts 28 bestehenbleibt, erhält man Verformungen der Kanten der Oberwange 14 und der Unterwange 12, die im wesentlichen parallel sind. So wird ein einwandfreies Biegen erzielt. Jedoch wird dieses Ergebnis nur in dem Fall erzielt, in dem die zu biegende Metallfolie oder das zu biegende Blech F eine Länge aufweist, die im wesentlichen gleich der Gesamtlänge der Unterwange 12 oder der Oberwange 14 ist. Wenn hingegen das Blech F eine Länge aufweist, die geringer als die Gesamtlänge der Unterwange 12 oder der Oberwange 14 ist, sind die Verformungen der Kanten der Unterwange 12 und der Oberwange 14 beide konkav.
Neben der Schwierigkeit, eine Abkantpresse vorzuschlagen, die geeignet ist, eine über die gesamte Länge der Folie oder des Bleches F im wesentlichen gleichmäßige Verformung der zu biegenden Metallfolie oder des zu biegenden Bleches F zu bieten – ob nun ihre bzw. seine Länge bezogen auf die Länge der Wangen 12, 14 der Presse gering oder ob, im Gegenteil, ihre bzw. seine Länge gleich derjenigen der Wangen 12, 14 der Presse ist – gibt es eine zusätzliche Schwierigkeit, die mit der Verformung der oberen Ränder 24'', 26'' der Schlitze 24, 26 während des Anlegens der Biegekraft der beweglichen Wange 14 an die feststehende Wange 12 und der Aufnahme dieser Kraft an den unteren Rändern 24', 26' der Schlitze 24, 26 verbunden ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, diese beiden Probleme dadurch zu lösen, daß sie die Anordnung von wenigstens einem Anschlag in jedem der Schlitze 24, 26 vorschlägt, wobei der Anschlag aus zwei Elementen, oder Keilen, besteht, die erste Flächen aufweisen, welche jeweils an den Rändern der Schlitze befestigt sind, sowie zweite Flächen, die für einen gegenseitigen, im wesentlichen auf die Mitte der Keile begrenzten Kontakt ausgebildet sind, so daß eine einwandfreie Übertragung der Biegekraft von den oberen Rändern der Schlitze auf die unteren Ränder der Schlitze sichergestellt ist.
So bezieht sich die Erfindung auf eine Abkantpresse zum Biegen wenigstens einer Metallfolie, umfassend:

– eine Oberwange, deren Unterkante erste Biegewerkzeuge trägt sowie eine Unterwange, deren Oberkante zweite Biegewerkzeuge trägt, wobei die beiden Wangen relativ zueinander beweglich sind, um auf die Folie eine Biegekraft auszuüben,
– wobei die Presse eine vertikale Mittelebene aufweist, wobei eine der Wangen in ihrer gesamten Dicke zwei bezüglich der Mittelebene symmetrisch angeordnete Schlitze aufweist, wobei jeder Schlitz einen ersten und einen zweiten Rand sowie ein offenes erstes Ende, das in eine Seitenkante der Wange mündet, sowie ein geschlossenes Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
– wenigstens ein Anschlag in jedem Schlitz angeordnet ist, wobei jeder Anschlag einen ersten Keil, der ein mit dem ersten Schlitzrand fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche bildendes zweites Ende aufweist, sowie einen zweiten Keil umfaßt, der ein mit dem zweiten Schlitzrand fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche bildendes zweites Ende aufweist,
– und daß die erste Fläche von wenigstens einem der ersten und zweiten Keile einen gegenüber den anderen Abschnitten der Fläche gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt aufweist, so daß der Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Keil im wesentlichen an diesem mittleren Abschnitt stattfindet.

Unter dem Ausdruck „fest mit dem ersten/zweiten Rand verbunden” wird die Tatsache verstanden, daß der betrachtete Keil mit dem ersten oder zweiten Rand verbunden ist, mit der Maßgabe, daß dieser Keil gegenüber diesem Schlitzrand beweglich sein kann.
Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Abkantpresse sind nachfolgend angegeben:

– vorteilhafterweise weisen die erste Fläche des ersten Keils und die erste Fläche des zweiten Keils jeweils einen gegenüber den jeweils anderen Abschnitten der ersten Flächen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt auf,
– nach einer Ausführungsform ist die erste Fläche des ersten Keils und/oder die erste Fläche des zweiten Keils eine konvexe Fläche,
– nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Fläche von einem der Keile eine konkave Oberfläche auf, während die erste Fläche des anderen Keils eine konvexe Oberfläche aufweist,
– nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die erste Fläche wenigstens des ersten Keils und/oder des zweiten Keils ein Kugelflächenabschnitt,
– vorteilhafterweise weisen die Schlitze, wenigstens im Bereich der Anschläge, einen konstante Höhe H auf, so daß – wenn keine Kraft zum Biegen der Metallfolie F anliegt – der erste und der zweite Rand parallel verlaufen,
– vorteilhafterweise sind die ersten Flächen der Keile gegenüber den parallelen Rändern der Schlitze geneigt,
– vorzugsweise weisen die ersten Flächen der Keile gegenüber einer zu den parallelen Rändern der Schlitze parallelen Achse oder Ebene eine Neigung zwischen 1% und 40%, vorzugsweise zwischen 5% und 10% auf,
– nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Fläche wenigstens des ersten Keils oder des zweiten Keils eine Vielzahl von ebenen, geneigten, den mittleren Abschnitt verbindenden Umfangsabschnitten auf,
– der mittlere Abschnitt weist, bei einem Keil mit einer Länge von im wesentlichen gleich 80 mm, eine Höhe oder Pfeilhöhe zwischen 0,05 und 0,25 Millimetern (mm) gegenüber den anderen Abschnitten der ersten Fläche auf,
– vorteilhafterweise sind die Keile an Trägern angebracht, die mit den jeweiligen Rändern der Schlitze verbunden sind, wobei wenigstens einer der Träger seitlich beweglich ist, das heißt entlang einer Achse, die zu den parallelen Rändern der Schlitze, an dem er angebracht ist, parallel verläuft,
– nach einer durch die Erfindung gebotenen Möglichkeit sind die beiden Keile seitlich zueinander versetzt, das heißt entlang einer zu den parallelen Rändern der Schlitze parallelen Achse,
– nach einer durch die Erfindung gebotenen Möglichkeit weisen der erste und der zweite Keil, wenn keine Kraft zum Biegen der Metallfolie F anliegt, ein Spiel zwischen sich auf,
– vorteilhafterweise umfaßt die erfindungsgemäße Abkantpresse eine Vielzahl von Anschlägen, die in den Schlitzen jeweils symmetrisch bezüglich der Mittelebene P'P angeordnet sind.

Weitere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung von mehreren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche als nicht einschränkende Beispiele gegeben sind, besser hervorgehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen:
1 eine Abkantpresse mit zwei Schlitzen zeigt, die auf der einen bzw. der anderen Seite der Mittelebene P'P angeordnet sind und sich jeweils von gegenüberliegenden Seiten aus erstrecken,
2 eine schematische Ansicht ist, welche die Ausbildung eines von zwei Keilen gebildeten erfindungsgemäßen Anschlags zeigt, wobei der eine am oberen Rand eines Schlitzes 24 oder 26 und der andere am unteren Rand des Schlitzes 24 oder 26 befestigt ist,
3 eine schematische Ansicht von zwei Anschlägen zeigt, die mit einem motorisierten System zur Steuerung des Wertes des den Anschlägen zugeordneten Spiels ausgestattet sind,
die 4 bis 7 auf schematische Weise mehrere Ausführungsformen eines von zwei anfangs in Kontakt befindlichen Keilen gebildeten erfindungsgemäßen Anschlags zeigen,
8 eine Seitenansicht eines Keils eines erfindungsgemäßen Anschlags zeigt,
die 9 bis 12 unterschiedliche Ausführungsformen der ersten Fläche, oder Kontaktfläche, eines Keils eines erfindungsgemäßen Anschlags zeigen,
13 auf schematische Weise die die beiden Keile eines erfindungsgemäßen Anschlags durchlaufenden Kraft- oder Druckfelder während des Anlegens einer Biegekraft an die Metallfolie F, die einen Kontakt und eine Kraft F₀ zwischen den Keilen bewirkt, veranschaulicht,
14 in der Perspektive einen Keil zeigt, dessen erste Fläche, oder Kontaktfläche, aus drei Abschnitten besteht,
15 eine Seitenschnittansicht von zwei untereinander angeordneten Keilen zeigt, die mit dem der 14 identisch sind.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
2 zeigt im Schnitt zwei Keile 28, 29 eines erfindungsgemäßen Anschlags 27. Diese beiden Keile 28, 29 weisen jeweils eine erste Kontaktfläche 28', 29' auf, die vor Anlegen einer Biegekraft F₀ ein sie voneinander trennendes Spiel J aufweisen, wie dies auch in den 5 und 15 dargestellt ist.
Jeder der Keile 28, 29 ist an Trägern 40, 41 angebracht, die mit den jeweiligen Rändern 24', 26' und 24'', 26'' der Schlitze 24 und 26 verbunden sind. Die Funktion eines jeden Keils 28, 28', 29, 29'/Anschlag 27 besteht darin, die Annäherung der Ränder 24', 24'' und 26', 26'' eines jeden Schlitzes 24, 26 bei Anlegen der Biegekraft zu kontrollieren. Durch das Kontrollieren der Annäherung der Ränder 24', 24'' und 26', 26'' des Schlitzes 24 oder 26 wird die Verformung des oberen Randes 24'', 26'' des Schlitzes 24, 26 und demzufolge die Verformung der oberen Kante 12a der Unterwange 12 kontrolliert.
Wenigstens einer der Träger 40 oder 41, eventuell beide Träger 40 und 41, ist seitlich beweglich, das heißt entlang einer Achse, die zu den parallelen Rändern 24', 26' und 24'', 26'' der Schlitze 24, 26, an dem er angebracht ist, parallel verläuft. Bei dem zur Veranschaulichung der Erfindung gewählten Beispiel in den 2 und 3 sind lediglich die Träger 40 in der Lage, dank der Aktorenanordnung 60 bewegt zu werden, wobei die Träger 41 ihrerseits an den Schlitzrändern 24'', 26'' der Unterwange 12 fest sind. Diese Träger 40 werden dank einer in 3 dargestellten Aktorenanordnung 60 bewegt, die über Verbindungsarme 61 mit den beweglichen Trägern 40 verbunden ist. Die Aktorenanordnung 60 wird von einer in den beiliegenden Figuren nicht dargestellten Fernsteuereinheit gesteuert. Die motorisierte Bewegung der Träger 40, und folglich der Keile 29, ermöglicht die Einstellung der Position wenigstens eines der Keile 29 gegenüber dem Keil 28 im Hinblick auf das Anlegen der Biegekraft F₀. Diese Einstellung definiert den Wert des Spiels J, mit der Maßgabe, daß die Ausgangseinstellung der Relativpositionen der Keile 28, 29 (vor Anlegen der Biegekraft F₀) ebenfalls keinerlei Spiel aufweisen kann, so daß die Keile 28, 29 in Anschlag sind. Das Spiel j zwischen den Keilen 28, 29 oder die Relativposition der Keile 28, 29 kann dank der Aktorenanordnung 60 bis auf ein Hundertstel Millimeter eingestellt werden.
Selbstverständlich kann vorgesehen werden, daß die Aktorenanordnung 60, oder ein gesonderter Bewegungsmechanismus, auch die Bewegung der Träger 41 und folglich der Keile 28 zuläßt. Beispielsweise zeigt 8 einen Keil 28, 29, an dem innengewindete Öffnungen 71, 72, 73 zu sehen sind (die Öffnungen 71, 72 sind in Vorderansicht gezeigt, während die Öffnung 73, die sich an einer angrenzenden Seite befindet, in gestrichelten Linien in der Masse dargestellt ist), die dazu bestimmt sind, die Befestigung des Keils 28 oder 29 an einem beweglichen Träger 40 oder festen Träger 41 mit Hilfe herkömmlicher mechanischer Mittel, wie einer Schraube oder eines Gewindestifts zu ermöglichen.
Um nur eine begrenzte seitliche Bewegung zuzulassen, umfassen die Träger 40 Schlitze oder Langlöcher 62, die linear verlaufen, um die Bewegungsachse der beweglichen Träger 40 zu definieren, und in denen an die Schlitze 62 angepaßte Führungsachsen 63 angeordnet sind. Die Bewegung der Träger 40 und der Keile 29 erfolgt idealerweise parallel zu den Rändern 24', 26' der Schlitze 24, 26. Es sei angemerkt, daß vorteilhafterweise die Ränder 24', 24'' und 26', 26'' eines jeden der Schlitze 24, 26 wenigstens im Bereich der Keile 28, 29/Anschläge 27 parallel sind.
Die erste Fläche 28', 29' eines jeden der Keile 28, 29 weist vorteilhafterweise eine Neigung gegenüber der Achse oder der Ebene der parallelen Ränder 24', 26' und 24'', 26'' der Schlitze 24, 26 auf. Diese Neigung der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 liegt zwischen 1 und 30% in Abhängigkeit des die Keile 28, 29 bildenden Materials oder, genauer gesagt, in Abhängigkeit des Reibbeiwertes des oder der für die Ausbildung der Kontaktfläche 28', 29' der Keile 28, 29 verwendeten Materials bzw. Materialien. Somit sei beispielsweise angemerkt, daß die Neigung der in den 2 und 3 dargestellten Keile 28, 29 in der Größenordnung von 2% bis 10% liegt, während diese Neigung bei den beispielsweise in den 6, 13 oder 14 dargestellten Keilen 28, 29 zwischen 10% und 30% beträgt. Es sei zudem angemerkt, daß die Neigung der in Anschlag gelangenden Keile 28, 29 gleich oder leicht unterschiedlich sein kann.
Unter einem wesentlichen Aspekt der Erfindung umfaßt wenigstens eine der ersten Flächen, oder Kontaktfläche, 28', 29' der Keile 28 bzw. 29 einen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 30, 31, so daß der Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Keil 28 und 29 im wesentlichen an diesem mittleren Abschnitt 30 oder 31 stattfindet.
Dieser gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 30, 31 kann in unterschiedlichen Formen vorliegen und an nur einem der beiden Keile 28 oder 29 oder an beiden Keilen 28, 29 vorhanden sein. Wie wir anhand der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sehen werden, kann darüber hinaus der Kontakt zwischen Keilen 28, 29 – aufgrund der Form des gewölbten oder vorspringenden Abschnitts 30, 31 jeder der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 – in einem punktuellen oder quasi punktuellen Kontakt, einem linearen Kontakt oder einem Flächenkontakt bestehen.
In 4 weisen die Keile 28 und 29 jeweils einen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 30, 31 auf, die den Kontaktbereich der beiden Keile 28, 29 bilden. Bei diesem Beispiel ist der untere Keil 29 dem offenen Ende 26a des Schlitzes 26 näher als der obere Keil 28, so daß zwischen den beiden Keilen 28, 29 eine leichter seitlicher Versatz vorhanden ist. Die ersten Flächen 28', 29' der beiden Keile 28, 29 bestehen hier aus einer Kugelfläche, jedoch befindet sich der Scheitel S dieser Kugelflächen bei dem einen oder dem anderen der beiden Keile 28, 29 nicht genau in der Mitte der ersten Fläche 28' oder 29'. Aus diesem Grund sind die beiden Keile 28, 29 leicht seitlich zueinander versetzt, so daß der Kontakt zwischen den beiden Keilen, zu Beginn und/oder bei Anlegen der Kraft zum Biegen F₀ des Bleches F, einen Kontakt im Bereich der mittleren Abschnitte 30, 31 ermöglicht. Selbstverständlich hängt diese Anordnung der Keile 28, 29 zueinander einerseits von der Kugelfläche der beiden ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29, aber auch von der Biegung des oberen Teils 12c der Unterwange 12 und folglich von der Eigenbewegung des oberen Keils 28 ab.
Im allgemeinen ist anzumerken, daß der Scheitel S des gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitts 30, 31 üblicherweise relativ zu einer zwei gegenüberliegende Ränder 80, 81 des Keils 28 oder 29 verbindenden Ebene P₀ betrachtet wird, wobei diese Ebene P₀ der Neigung der Keile 28, 29 entspricht. Dieser Scheitel S ist der Punkt des gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitts 30, 31, der von der Ebene P₀ am weitesten entfernt liegt (Pfeilhöhe). Diese Ebene P₀ ist in den 14 und 15 dargestellt, die eine letzte Ausführungsform der Erfindung zeigen. Wie aus 14 ersichtlich ist, ist die Ebene P₀ die Ebene, welche die beiden gegenüberliegenden Ränder 80, 81 verbindet. Der Scheitel S des gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitts 30, 31 kann an einem Ende diese Abschnitts liegen, wie in 14 dargestellt. Die maximale Höhe dieses Scheitels S ist mit h bezeichnet. In 15 wird deutlich, daß sich im wesentlichen der gesamte gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 30, 31, bezogen auf die Ebene P₀, auf der Höhe h befindet. Zudem wird verständlich, daß der Scheitel S des vorspringenden Abschnitts 30, 31, aufgrund der Neigung der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29, nicht unbedingt mit dem Punkt der ersten Fläche 28', 29' zusammenfällt, der von dem Schlitzrand 26', 26'', an dem der Keil 28, 29 befestigt ist, am weitesten entfernt ist.
5 zeigt eine Variante der 4. Der untere Keil 29 ist hier von dem offenen Ende 26a weiter entfernt als der obere Keil 28, so daß wiederum ein leichter seitlicher Versatz zwischen den beiden Keilen 28 und 29 vorhanden ist, der jedoch im Vergleich zu dem seitlichen Versatz der in 4 dargestellten Keile 28, 29 umgekehrt ist. Zudem weisen im Ausgangszustand, wenn durch die Zylinder V₁, V₂ keine Kraft ausgeübt wird, die ersten Flächen 28', 29' ein Spiel j zwischen sich auf. Bei der Ausführungsform der 5, sind die Anordnung des gewölbten mittleren Abschnitts 30, 31 jeder der ersten Flächen 28', 29' eines jeden der Keile 28, 29 sowie der seitliche Relativversatz der beiden Keile 28, 29 wie bei 4 derart gewählt, daß beim Anlegen der Biegekraft an die Metallfolie F die beiden Keile 28, 29 an ihren jeweiligen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitten 30, 31 in Kontakt gelangen.
In den 6 und 7 ist die Kraft F₀ zum Biegen der Metallfolie F dargestellt, die im wesentlichen zu einer Biegung des oberen Teils 12c der Unterwange 12 führt, so daß der obere Rand 26'' des Schlitzes 26 sich dem unteren Rand 26' dieses gleichen Schlitzes 26 nähert.
Auch in diesen beiden 6 und 7 sind die Keile 28 und 29 seitlich zueinander versetzt. Bei der Ausführungsform der 6 besitzt lediglich der Keil 29 eine erste Fläche 29' mit einem gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 31, beispielsweise eine Kugelfläche oder eine ebene vorspringende Fläche. Der Kontakt zwischen den beiden Keilen 28, 29 erfolgt bei dem Keil 29 mit seinem vorspringenden oder gewölbten Abschnitt 31. In der Annahme, daß nur einer der beiden Keile 28 oder 29 einen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 30, 31 aufweist, sei angemerkt, daß es vorteilhaft ist, wenn dann der untere Keil 29, welcher am unteren Rand 26' des Schlitzes 26 befestigt ist, über diesen mittleren Abschnitt 31 verfügt. Die Keile 28, 29 mit ihren vorspringenden mittleren Abschnitten 30 und/oder 31 und ihrem seitlichen Relativversatz sind dazu bestimmt, die Nichtparallelität der Ränder 24', 24'' und 26', 26'' der Schlitze 24, 26 zu kompensieren.
Die Ausführungsform der 7 ist zu der in 4 dargestellten analog, jedoch ist hier die Biegung des oberen Teils 12c der Unterwange während des Anlegens der Biegekraft F₀ sowie deren Übertragung auf die Unterwange 12 zu sehen.
8 zeigt außer den innengewindeten Öffnungen 71, 72, 73, die der Befestigung des Keils 28 oder 29 an einem Träger 40, 41 dienen, eine erste Fläche 28', 29' in Seitenansicht, an der – was mit bloßem Auge schwer zu erkennen ist – ein gewölbter oder vorspringender mittlerer Abschnitt 30, 31 vorhanden ist. Die erste Fläche 28', 29' des Keils 28, 29 ist eine Kugelfläche, deren Krümmungsradius verglichen mit der Länge des Keils 28, 29 äußerst groß ist. Beispielsweise weist der Keil 28, 29 der 8 eine Länge zwischen 60 und 80 mm auf und liegt der Krümmungsradius der ersten Flächen 28', 29' zwischen 7000 mm (oder 7 Metern) und 9000 mm (oder 9 Metern). Die Pfeilhöhe des mittleren Abschnitts 30, 31, das heißt die maximale Höhe, die bezüglich der ebenen Oberfläche der ersten Fläche, welche durch die die gegenüberliegenden Ränder 80, 81 der ersten Fläche 28', 29' verbindende Gerade definiert ist, betrachtet wird, liegt annähernd zwischen 0,05 mm und 0,25 mm. Der gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 30, 31 weist somit eine maximale Höhe oder Pfeilhöhe zwischen 0,05% und 0,4% der Länge (größte Flächenabmessung) der ersten Flächen 28', 29 auf (wenn die Neigung der ersten Fläche nicht zu groß ist, kann näherungsweise betrachtet werden, daß die Länge der Keile gleich der Länge ihrer ersten Fläche ist), wobei diese maximale Höhe oder Pfeilhöhe vorzugsweise zwischen 0,1% und 0,3% der Länge der ersten Fläche 28', 29' der Keile 28, 29 beträgt. Man versteht, daß der Höhenunterschied des gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitts 30, 31 oftmals mit bloßem Auge nicht zu erkennen ist und in den beiliegenden Figuren der mittlere Abschnitt 30, 31 zur Vereinfachung und zum Verständnis absichtlich vergrößert dargestellt ist.
9 zeigt einen Keil 28, 29, dessen erste Fläche 28', 29' im wesentlichen zylindrisch oder gekrümmt ist. Bei diesem Beispiel umfaßt die erste Fläche 28', 29' des Keils 28, 29 eine den gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 30, 31 des Keils 28, 29 bildende Wölbung. Diese Wölbung kann aus einer gegenüber der ersten Fläche 28', 29' mit im wesentlichen zylinderförmigen Querschnitt vorspringenden Kugelfläche bestehen.
Der Keil 28, 29, welcher in 10 dargestellt ist, weist eine geneigte, zylindrische erste Fläche 28', 29' auf. Der Mittelpunkt O der Kugel, von welcher ein Abschnitt von der ersten Fläche 28', 29' des Keils 28 oder 29 gebildet ist, ist gegenüber der vom Mittelpunkt C der ersten Fläche 28', 29' ausgehenden Vertikalen V versetzt (diese Vertikale V schneidet die untere Ebene, welche von dem mit dem ersten Schlitzrand 24' oder 26' fest verbundenen ersten Ende gebildet ist, senkrecht). Der Mittelpunkt C der ersten Fläche 28' oder 29' des Keils 28 oder 29 bildet hier den Kontaktpunkt mit der ersten Fläche 28' oder 29' des anderen Keils 28 oder 29. So ist in dem Fall, in dem die erste Fläche 28', 29' eine Kugelfläche aufweist, der Kontakt mit der ersten Fläche 28', 29' des anderen Keils 28 oder 29, unabhängig von dessen Form, ein punktueller oder quasi punktueller Kontakt. Die Kontaktfläche 28', 29' zwischen den beiden Keilen 28, 29 ist somit stark verkleinert, und unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen der Keile 28, 29 und der verwendeten Materialien liegt sie in der Größenordnung von 1 mm². Im allgemeinen kann dieser punktuelle oder quasi punktuelle Kontakt zwischen den beiden Keilen 28, 29 eventuell im Mittelpunkt C der ersten Fläche 28', 29' der Keile 28, 29 stattfinden, jedoch hängt der Kontakt zwischen den beiden Keilen 28, 29 – wie zuvor erläutert – von ihren jeweiligen Neigungen und von ihrem Relativversatz sowie von der Bewegung des oberen Keils 28 bei Anlegen der Kraft F₀ zum Biegen der Metallfolie F ab.
11 zeigt eine Ausführungsvariante der ersten Fläche 28', 29' der Keile 28, 29. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der mittlere Abschnitt 30, 31 aus einer ebenen Fläche. Dieser mittlere Abschnitt 30, 31 liegt in Form einer rechteckigen oder quadratischen Fläche vor, die 5% bis 25% der Gesamtfläche der ersten Fläche 28', 29', vorzugsweise 10% bis 15% dieser Gesamtfläche ausmacht. Die erste Fläche 28', 29' des Keils 28, 29 weist hier vier ebene, geneigte Umfangsabschnitte 33, 34, 35 und 36 auf, die sich jeweils von einem der vier Ränder der ersten Fläche 28', 29' bis zu dem mittleren Abschnitt 30, 31 erstrecken. Bei diesem Beispiel, bei dem der mittlere Abschnitt 30, 31 eine ebene Fläche ist, besteht der Kontakt mit der eine ebene Kontaktoberfläche aufweisenden ersten Fläche 28', 29' des anderen Keils 28, 29, (eventuell ist die erste Fläche 28', 29' dieses anderen Keils 28, 29 mit derjenigen des in 11 dargestellten Keils 28, 29 identisch) in einem Flächenkontakt zwischen den beiden Keilen 28 und 29.
Die 14 und 15 zeigen ebenfalls eine Ausführungsform, bei der der Kontakt zwischen den beiden ersten Flächen 28', 29' der beiden Keile 28, 29 ein Flächenkontakt ist. Wie in diesen Figuren dargestellt, ist die erste Kontaktfläche 28', 29' allgemein geneigt, das heißt, daß die gegenüberliegenden Ränder 80, 81 unterschiedliche Höhen aufweisen. Darüber hinaus umfaßt die erste Fläche 28', 29' der Keile 28, 29 drei aufeinanderfolgende, sich über die gesamte Breite des Keils 28, 29 erstreckende Abschnitte 40, 30 oder 31, und 42 mit jeweils unterschiedlichen Neigungen, wobei die Neigung dieser Abschnitte 40, 30/31 und 42 vom Abschnitt 40 zum Abschnitt 42 hin zunimmt. Der Zwischenabschnitt oder mittlere Abschnitt bildet den mittleren oder vorspringenden Abschnitt 30, 31. Betrachtet man die Ebene oder Achse 50, welche die gegenüberliegenden Ränder 80, 81 des Keils 28, 29 verbindet, so weist der mittlere Abschnitt 30, 31 eine maximale Höhe h in der Größenordnung von 0,1 mm auf. Wie aus 15 ersichtlich ist, sind die beiden leicht seitlich zueinander versetzten Keile 28, 29 identisch, jedoch ist die Ausrichtung ihrer jeweiligen ersten Fläche 28', 29' entgegengesetzt, so daß lediglich die mittleren Abschnitte 30, 31 einander gegenüberliegen und im wesentlichen parallel verlaufen. Aufgrund des Versatzes zwischen den beiden Keilen 28, 29 gelangt nur ein Teil der jeweiligen mittleren Abschnitte 30, 31 in flächenartigen Kontakt miteinander. Es sei angemerkt, daß bei diesem Beispiel die beiden Keile 28, 29 im Ausgangszustand ein Spiel j aufweisen.
12 zeigt, nach dem punktuellen oder quasi punktuellen Kontakt und dem Flächenkontakt, die dritte mögliche Kontaktform zwischen den beiden Keilen 28, 29, nämlich einen linearen Kontakt. Bei diesem zur Veranschaulichung dieser dritten Kontaktart gewählten Beispiel verfügt lediglich der Keil 28 über einen vorspringenden mittleren Abschnitt 31. Die ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 sind hier zylindrische Flächen; während jedoch die erste Fläche 28' zu einem innenseitigen Zylinder gehört, so daß die erste Fläche 28' gegenüber der die gegenüberliegenden Ränder des Keils 28 verbindenden Ebene/Achse vorspringend ist, gehört die erste Fläche 29' zu einem außenseitigen Zylinder, so daß die erste Fläche 29' gegenüber der die gegenüberliegenden Ränder 80, 81 verbindenden Ebene/Achse vertieft ist.
Darüber hinaus liegt der Mittelpunkt O1 des Zylinders, der die erste Fläche 28' umfaßt, der Fläche 28' näher als der Mittelpunkt O2 des Zylinders, der die erste Fläche 29' umfaßt. So ist der Radius des Zylinders, bei dem ein Abschnitt von der ersten Fläche 28' gebildet ist, kleiner als der Radius des Zylinders, bei dem ein Abschnitt von der ersten Fläche 29' gebildet ist. Aus diesem Grund gelangt nur der Scheitel des mittleren Abschnitts 30 der ersten Fläche 28' über die gesamte Breite der ersten Fläche 29' des Keils 29 in Kontakt, so daß der Kontakt zwischen den beiden Keilen 28, 29 ein linearer Kontakt ist.
In 13 wurden die Kraftlinien dargestellt, die während des Anlegens der Kraft F₀ zum Biegen der Metallfolie F auftreten. Die Kraftlinien laufen vom ersten Ende des an dem Rand 26'' des Schlitzes 26 befestigten Keils 28 in Richtung des vorspringenden mittleren Abschnitts 30 der ersten Fläche 28' des Keils 28, der mit dem vorspringenden mittleren Abschnitt 31 der ersten Fläche 29' des Keils 29 in Kontakt ist, zusammen oder konzentrieren sich in dieser Weise; anschließend verteilen sich diese Kraftlinien über die gesamte Breite des Keils 29. Die ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 weisen hier eine Kugel- oder Zylinderfläche auf, so daß der Kontakt ein punktueller, quasi punktueller bzw. linearer Kontakt ist. Die Keile 28, 29 können aus gehärtetem Stahl bestehen, während die Unterwange 12 aus weichem Stahl bestehen kann, was bei nicht vorhandener plastischer Verformung eine hohe Spannung zwischen den Keilen 28, 29, aber eine geringe Spannung zwischen den Keilen 28, 29 und der Unterwange 12 ermöglicht.
Wenn erwähnt ist, daß der Kontakt zwischen den ersten Flächen 28', 29 ein punktueller Kontakt oder ein linearer Kontakt ist, dann handelt es sich selbstverständlich um den ersten Kontakt während oder zu Beginn des Anlegens der Kraft F₀, da im Anschluß an diesen punktuellen oder linearen Kontakt der Druck des oberen Keils 28 auf den unteren Keil 29 derart ist, daß die ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 wenigstens in eine Phase elastischer Verformung eintreten, so daß ein größerer Kontaktbereich erzielt wird. Wenn die Kraft F₀ angelegt wird, beispielsweise mit einem Wert von 200 kN (Kilonewton), liegt der Kontaktbereich vorzugsweise in der Größenordnung von 20% bis 50% der Gesamtfläche der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann der gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 30, 31 den Mittelpunkt C der ersten Fläche 28', 29' als Mittelpunkt dieses mittleren Abschnitts 30, 31 umfassen, so daß die Pfeilhöhe des gewölbten Abschnitts 30, 31 mit dem geometrischen Mittelpunkt der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 zusammenfällt; es kann aber auch vorgesehen werden, daß dieser gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 30, 31 gegenüber dem Mittelpunkt C der ersten Fläche 28', 29' leicht versetzt ist; ein solcher Ausführungsfall ist beispielsweise in 7 dargestellt, in der der gewölbte oder vorspringende mittlere Abschnitt 31 gegenüber dem Mittelpunkt C der ersten Fläche 28', 29' der Keile 28, 29 leicht versetzt ist, so daß die Pfeilhöhe oder maximale Höhe des mittleren Abschnitts 30, 31 nicht exakt mit dem geometrischen Mittelpunkt C der ersten Flächen 28', 29' der Keile 28, 29 zusammenfällt. Dieser Versatz oder diese Außermittigkeit der Pfeilhöhe des gewölbten Abschnitts 30, 31 gegenüber dem Mittelpunkt C der ersten Flächen 28', 29' ist relativ gering und wird, beispielsweise, bei einem Keil mit einer Länge von 80 mm zwischen 2 und 10 mm liegen. Diese Außermittigkeit oder dieser Versatz der Pfeilhöhe des gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitts 30, 31 gegenüber dem Mittelpunkt C der ersten Flächen 28', 29' kann folglich zwischen 0% und 40% der Länge der Keile 28, 29 betragen.
Nach einer Ausführungsmöglichkeit der Erfindung sind die Keile 28, 29 identisch, das heißt, daß ihre Abmessungen gleich sind und daß ihre ersten Flächen 28', 29 sowohl hinsichtlich der Form als auch hinsichtlich der Abmessung identisch sind. Trotzdem kann, wie dies bei unterschiedlichen beiliegenden Figuren beschrieben wurde, durchaus in Betracht gezogen werden, daß die beiden Keile 28, 29 nicht identisch sind, das heißt im wesentlichen, daß ihre ersten Flächen 28', 29' nicht gleich sind und, eventuell, daß nur eine der ersten Flächen 28', 29' dieser Keile 28, 29 einen gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt 30, 31 aufweist.

Claims

Abkantpresse zum Biegen wenigstens einer Metallfolie (F), umfassend: – eine Oberwange (14), deren Unterkante (14c) erste Biegewerkzeuge trägt sowie eine Unterwange (12), deren Oberkante (12a) zweite Biegewerkzeuge trägt, wobei die beiden Wangen relativ zueinander beweglich sind, um auf die Folie (F) eine Biegekraft auszuüben, – wobei die Presse eine vertikale Mittelebene (P', P) aufweist, wobei eine der Wangen (12, 14) in ihrer gesamten Dicke zwei bezüglich der Mittelebene (P, P') symmetrisch angeordnete Schlitze (24, 26) aufweist, wobei jeder Schlitz (24, 26) einen ersten Rand (24', 24'') und einen zweiten Rand (26', 26'') sowie ein offenes erstes Ende (24a, 26a), das in eine Seitenkante der Wange mündet, und ein geschlossenes Ende (24b, 26b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß – wenigstens ein Anschlag (27) in jedem Schlitz (24, 26) angeordnet ist, wobei jeder Anschlag (27) einen ersten Keil (28), der ein mit dem ersten Schlitzrand (24' oder 26') fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche (28') bildendes zweites Ende aufweist, sowie einen zweiten Keil (29) umfaßt, der ein mit dem zweiten Schlitzrand (24'' oder 26'') fest verbundenes erstes Ende und ein eine erste Fläche (29') bildendes zweites Ende aufweist, – und daß die erste Fläche (28' oder 29') von wenigstens einem der ersten (28) und zweiten Keile (29) einen gegenüber den anderen Abschnitten der Fläche (28', 29') gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt (30 oder 31) aufweist, so daß der Kontakt zwischen dem ersten Keil (28) und dem zweiten Keil (29) im wesentlichen an diesem mittleren Abschnitt (30 oder 31) stattfindet.
Abkantpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (28') des ersten Keils (28) und die erste Fläche (29') des zweiten Keils (29) jeweils einen gegenüber den jeweils anderen Abschnitten der ersten Flächen (28', 29') gewölbten oder vorspringenden mittleren Abschnitt (30, 31) aufweisen.
Abkantpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (28') des ersten Keils (28) und/oder die erste Fläche (29') des zweiten Keils (29) eine konvexe Fläche ist.
Abkantpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (28', 29') von einem der Keile (28 oder 29) eine konkave Oberfläche aufweist, während die erste Fläche (28', 29') des anderen Keils (28 oder 29) eine konvexe Oberfläche aufweist.
Abkantpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (28', 29') wenigstens des ersten Keils (28) und/oder des zweiten Keils (29) ein Kugelflächenabschnitt ist.
Abkantpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (24, 26), wenigstens im Bereich der Anschläge (27), einen konstante Höhe (H) aufweisen, so daß – wenn keine Kraft zum Biegen der Metallfolie (F) anliegt – der erste Rand (24', 26') und der zweite Rand (24'', 26'') parallel verlaufen.
Abkantpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Flächen (28', 29') der Keile (28, 29) gegenüber den parallelen Rändern (24', 26' und 24'', 26'') der Schlitze (24, 26) geneigt sind.
Abkantpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Flächen (28', 29') der Keile (28, 29) gegenüber einer zu den parallelen Rändern (24', 26' und 24'', 26'') der Schlitze (24, 26) parallelen Achse eine Neigung zwischen 1% und 40%, vorzugsweise zwischen 5% und 10% aufweisen.
Abkantpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fläche (28', 29') wenigstens des ersten Keils (28) oder des zweiten Keils (29) eine Vielzahl von ebenen, geneigten, den mittleren Abschnitt (30 oder 31) verbindenden Umfangsabschnitten (33, 34, 35, 36 oder 40, 42) aufweist.
Abkantpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (30, 31), bei einem Keil (28, 29) mit einer Länge von im wesentlichen gleich 80 mm, eine Höhe oder Pfeilhöhe zwischen 0,05 und 0,25 Millimetern (mm) gegenüber den anderen Abschnitten der ersten Fläche (28', 29') aufweist.
Abkantpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (28, 29) an Trägern (40, 41) angebracht sind, die mit den jeweiligen Rändern (24', 26' und 24'', 26'') der Schlitze (24, 26) verbunden sind.
Abkantpresse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Träger (40) seitlich beweglich ist, das heißt entlang einer Achse, die zu den parallelen Rändern (24', 26' und 24'', 26'') der Schlitze (24, 26), an dem er angebracht ist, parallel verläuft.
Abkantpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Keile (28, 29) seitlich zueinander versetzt sind, das heißt entlang einer zu den parallelen Rändern (24', 26' und 24'', 26'') der Schlitze (24, 26) parallelen Achse.
Abkantpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Keil (28) und der zweite Keil (29), wenn keine Kraft zum Biegen der Metallfolie (F) anliegt, ein Spiel (J) zwischen sich aufweisen.
Abkantpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Anschlägen (27) aufweist, die in den Schlitzen (24, 26) jeweils symmetrisch bezüglich der Mittelebene (P, P') angeordnet sind.