DE102010048795B4

DE102010048795B4 - Schwenkbiegemaschine und Verfahren zum Umformen von Sandwichblechen

Info

Publication number: DE102010048795B4
Application number: DE102010048795.3A
Authority: DE
Inventors: Dr. Hochstrate Gustav-Adolf; Wolfram Hochstrate
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: DE102010048795A1

Abstract

Schwenkbiegemaschine (13), die aus einer Oberwange (1), einer Biegewange (4) und einer Unterwange (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer Schrägstellung der Oberwange (1) den Druck kontrolliert von links nach rechts oder umgekehrt auf das Werkstück (14) zwischen Oberwange (1) und Unterwange (2) bringt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine und ein Verfahren zum Umformen von Sandwichblechen nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Eine Schwenkbiegemaschine besteht aus einer Oberwange, einer Biegewange und einer Unterwange. Die Oberwange fährt parallel nach oben und unten. Die Oberwange wird mechanisch oder hydraulisch angetrieben und zwangsweise im Gleichlauf geführt. Die zwischen Oberwange und Biegewange eingeklemmten Werkstücke werden gleichmäßig durch die Oberwange gehalten. Die Biegewange führt eine Bewegung um den Nullpunkt aus und verformt das Werkstück kontrolliert von 0-135 Grad.
Eine kontrollierte Verteilung der Kraft der Oberwange oder eine versetzte Einleitung der Kraft kann mit den herkömmlichen Schwenkbiegemaschinen nicht erfolgen. Zudem ist ein Klemmen von Werkstücken mit einer Schräge nicht möglich.
Es lassen sich mit den herkömmlichen Schwenkbiegemaschinen keine Sandwich-Werkstücke herstellen.
Bei den zur Zeit gefertigten Sandwich-Werkstücken handelt es sich zum größten Teil um eine 3-Lagenschicht, bei denen die beiden äußeren Lagen aus Stahl oder Aluminium bestehen, während die innere Lage, meistens aus wärme- oder schalldämmendem Material, die beiden äußeren Deckschichten mit Hilfe eines Klebmittels miteinander verbindet, wie 1 zeigt.
Verwendet werden die Sandwich-Bleche bei wärme- oder kälteisolierenden Maßnahmen (z. B. Industriehallenbau) oder bei schall- und geräuschdämpfenden Erfordernissen (z. B. Glasabfallbehälter).
Eine Fertigung von Sandwich-Werkstücken im dicken Bereich (ab 3 mm bis 12 mm pro äußerer Lage) ist z. Zt. wegen der schwierigen Fertigung und der hohen Fertigungskosten nur sehr selten.
Alle Sandwich-Bleche haben jedoch eines gemeinsam, sie lassen sich nur schwierig umformen, z. B. mit Radien unterschiedlicher Größe.
Die bisherigen Umformtechniken arbeiten mit den Umformwerkzeugen Stempel und Matrize sowie unter dem Einsatz von Temperaturen bis 400°C. Für jede Form müssen individuelle Werkzeuge gefertigt werden. Dieses bedeutet einen erheblichen Kostenaufwand, ganz abgesehen von den aufwendigen Rüstkosten, die bei jedem Werkzeugwechsel anfallen.
Aus der DE 101 64 040 B4 ist eine herkömmliche Schwenkbiegemaschine bekannt, die allerdings keine Schrägstellung zwischen Oberwange und Unterwange ermöglicht. Die DE 10 2005 026 727 B3 beschreibt die Herstellung von eingerollten Trichterformen an Blechen, wozu aber ausschließlich der Einsatz einer Abkantpresse und formgebundener Werkzeuge vorgeschlagen wird. Die DE 201 11 729 U1 beschreibt die Herstellung speziell geformter Sandwichbleche mit Hilfe einer konventionellen Schwenkbiegemaschine. Die DE 1 189 042 B beschreibt die Lagerung einer schräg anstellbaren Oberwange einer Abkantpresse für die Umformung von Blechen mit formgebundenen Werkzeugen. Die DE 943 586 beschreibt eine aufklappbar gestaltete Oberwange einer Abkantpresse, durch die das Entnehmen formgebunden umgeformter Werkstücke aus der Abkantpresse erleichtert werden soll. Die DE 41 38 285 A1 beschreibt einen spielfreien Stößelantrieb einer Abkantpresse, durch den eine höhere Toleranz der Parallelität der Oberwange zur Unterwange erreicht werden soll.
Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Druck der Oberwange kontrolliert und verteilt an das Werkstück weitergeben zu können, um so einen variablen Einsatz der Oberwange zu erreichen.
Dieses Problem wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.
Die Schwenkbiegemaschine 13 besteht aus Oberwange 1, Biegewange 4, Unterwange 2 und zwei Seitenständern 3, wie 2 zeigt.
Die Oberwange 1 bewegt sich zwischen den beiden Seitenständern 3 auf und ab. In der unteren Endlage angekommen, klemmt diese das zu biegende Werkstück 14 ein.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberwange 1 durch einen Drehpunkt 15 an den äußeren Seiten mit an den Antrieben der Oberwange 1 (z.B. Zylinder oder Spindel) verbunden ist. Eines der Lager 16 muss zusätzlich in der Längsachse der Oberwange 1 gelagert sein, um die Längendifferenz bei der Schrägstellung der Oberwange 1 zu kompensieren, wie 3 zeigt.
Vorteile, die mit dieser Erfindung erreicht werden:
Durch die Schrägstellung können Körper 14 verschiedenster Art zwischen Ober- und Unterwange 1, 2 eingeklemmt werden. Insbesondere gehören hierzu Körper mit einer Schräge, die seitlich abgekantet werden sollen. Ebenso können vorgekantete Bleche 14 gefalzt werden und zwischen der Falzung können, durch die schräge Verfahrmöglichkeit der Oberwange 1, sogenannte Sandwichbleche gefertigt werden. Sandwichbleche, die mit dieser Oberwange 1 produziert werden, lassen sich auch viel leichter weiter umformen, z. B. im Rahmen der Rundbiegung.
Ein Ausführungsbeispiel ergibt sich aus der Umformung von Sandwichblechen 14:
Mit der Erfindung liegt eine Vorrichtung zugrunde, die es ermöglicht, die Sandwich-Bleche 14 in nahezu jedem technisch zulässigen Radius zu biegen, ohne dass es zum Ablösen 11 der Grenzflächen oder Einschnürungen 12 im Biegeradius kommt, wie 4 zeigt.
Dieser Mangel zeigt sich insbesondere dann, wenn die Umformung durch Rundbiegewalzen, Abkantpressen oder herkömmliche Schwenkbiegemaschinen 13 vorgenommen wird.
Ein dreischichtiges Sandwichbleches 14 aus 10 mm dickem Stahl 7 und einer Kupfereinlage 6 von 20 mm Dicke in der Größe 4000 x 1000 x 40 wird mit der „Schrägstellung der Oberwange 1“ gefertigt und anschließend rund gebogen.

1. Schritt: Das Blech 14 wird in eine Dr. Hochstrate Schwenkbiegemaschine 13 eingelegt und auf ca. 135° gebogen, wie 5 zeigt.
2. Schritt: Das Blech 14 wird mit einem Kran (mit geeigneten Hebezeugen) aus der Schwenkbiegemaschine 13 entnommen,
3. Schritt um 90° gedreht und wieder in die Schwenkbiegemaschine 13 eingelegt, nachdem es zuvor aus der Oberwange-Parallel-Stellung in die vorgegebene Schrägstellung positioniert wurde, wie 6 zeigt.
4. Schritt In das Blech7 wird Kupferblech 6 eingelegt und zugedrückt, wie 7 zeigt. Das Sandwichblech 14 ist gefertigt. Inwieweit Klebemittel 10 verwandt werden sollen, muss der Anwender entscheiden. Erforderlich ist es jedenfalls nicht, wenn das freie Ende und die Seiten z. B. durch kleine Heftstellen verbunden werden.
5. Schritt Das Sandwichblech 14 wird um 90° nach links geschwenkt, so dass die „Falte“ des Blechs 14 in die Schwenkbiegemaschine 13 geschoben wird, parallel zur Unterschiene und anschließend rundgebogen wird, wie 8 zeigt.

Diese Art des Rundbiegens hat gegenüber dem herkömmlichen Rundbiegen erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile.

• dadurch dass die „beiden“ Deckbleche 7 aus einem Blech bestehen, kann das mittlere Verbundblech 6 (= Kupferblech) mit Hilfe der schräg-zustellenden Oberwange 1 eingeklemmt werden. Je nach Verwendungszweck wirken sich bei Temperatureinwirkung die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten nicht negativ aus.
• Diese Art der Sandwichherstellung ist bestens geeignet, die Bleche 14 im Rundbiegeverfahren zu formen, ohne dass unverträgliche Streckungen und Stauchungen auftreten können.

Bezugszeichenliste

1 -: Oberwange
2 -: Unterwange
3 -: Seitenständer
4 -: Biegewange
5 -: Blech
6 -: Kupferblech
7 -: Stahlblech
8 -: Schwingungsdämpfer/Isolierschicht
9 -: Stahl oder Aluminium
10 -: Klebemittel
11 -: Ablösung der Flächen
12 -: Einschnürung
13 -: Schwenkbiegemaschine
14 -: Werkstück
15 -: Drehpunkt
16 -: Längslager

Claims

Schwenkbiegemaschine (13), die aus einer Oberwange (1), einer Biegewange (4) und einer Unterwange (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass man mit einer Schrägstellung der Oberwange (1) den Druck kontrolliert von links nach rechts oder umgekehrt auf das Werkstück (14) zwischen Oberwange (1) und Unterwange (2) bringt.
Schwenkbiegemaschine (13) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwange (1) durch einen Drehpunkt (15) an den äußeren Seiten mit den Antrieben der Oberwange (1) verbunden ist.
Schwenkbiegemaschine (13) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Lager (16) in der Längsachse der Oberwange (1) so gelagert ist, dass das Lager (16) Längendifferenzen bei der Schrägstellung der Oberwange (1) kompensiert.
Verfahren zum Umformen von Sandwichblechen (14) aus Innenblech (6) und Außenblech (7), unter Nutzung einer Schwenkbiegemaschine (13) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt 1 das Außenblech (7) in die Schwenkbiegemaschine (13) eingelegt und auf ca. 135° gebogen wird, im Schritt 2 das Außenblech (7) mit geeigneten Hebezeugen aus der Schwenkbiegemaschine (13) entnommen, im Schritt 3 das Außenblech um 90° gedreht und wieder in die Schwenkbiegemaschine (13) eingelegt wird, nachdem die Schwenkbiegemaschine (13) zuvor aus der Parallel-Stellung der Oberwange (1) in die vorgegebene Schrägstellung der Oberwange (1) positioniert wurde, im Schritt 4 in das Außenblech (7) ein Innenblech (6) eingelegt und mit der Oberwange (1) zugedrückt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Klebemittel (10) zwischen das Außenblech (7) und das Innenblech (6) eingebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sandwichblech (14) in einem Schritt 5 um 90° nach links geschwenkt in die Schwenkbiegemaschine (13) geschoben wird, so dass die Falte des Sandwichblechs (14) parallel zur Unterwange zu liegen kommt und anschließend durch die Biegewange (4) rundgebogen wird.