DE102019008118A1

DE102019008118A1 - Schwenkbiegemaschine insbesondere zum Gegenbiegen mit einer Duplex-Biegewange

Info

Publication number: DE102019008118A1
Application number: DE102019008118.8A
Authority: DE
Inventors: Gustav-Adolf Hochstrate; Wolfram Hochstrate
Original assignee: Individual
Current assignee: HOCHSTRATE, MALIS, DE; WME FOUNDATION FUER NACHHALTIGE FORSCHUNG & EN, DE
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2021-05-27
Anticipated expiration: 2039-11-22
Also published as: DE102019008118B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine (1), die zwischen zwei Ständern (2, 2a) eine Unterwange (3), eine vertikal verlagerbare Oberwange (4) und eine um eine Biegeachse (5) schwenkbare Biegewange (6) umfasst, wobei an der Schwenkbiegemaschine (1) zusätzlich zu der ersten Biegewange (6) mit einem ersten Biegewerkzeug (25) eine zweite Duplex-Biegewange (13) mit einem zweiten Biegewerkzeug (26) angeordnet ist, die kraftbetätigt ebenfalls um die Biegeachse (5) der ersten Biegewange (6) verschwenkbar ausgebildet ist, und erstes Biegewerkzeug (25) der ersten Biegewange (6) und zweites Biegewerkzeug (26) der Duplex-Biegewange (13) derart bewegbar sind und fallweise derart zusammenwirken, dass das Werkstück (12) zwischen ihnen einer Abfolge von Biegeumformungen, vorzugsweise jeweils in Gegenrichtung zur vorherigen Biegeumformung, unterworfen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenkbiegemaschine, insbesondere zum Gegenbiegen, die zwischen zwei Ständern eine Unterwange, eine vertikal verlagerbare Oberwange und eine um eine Biegeachse schwenkbare Biegewange umfasst, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Bei den heute üblichen Schwenkbiegemaschinen wird das zu biegende Werkstück zwischen der Unterwange und der relativ zu der Unterwange linear verstellbaren Oberwange eingeklemmt und durch eine schwenkende Bewegung der mit einer Biegekante ausgestatteten Biegewange um die Biegekante herum gebogen. Die Biegekante wird dabei durch die Oberwange oder die Unterwange gebildet. Üblicherweise schwenkt dabei die Biegewange aus einem Bereich unterhalb der Unterwange nach oben und biegt das Werkstück nach oben ab. Die Biegewange ist im Endpunkt dieser Biegebearbeitung oberhalb von Oberwange bzw. Unterwange angeordnet.
Problematisch an derartigen Schwenkbiegemaschinen ist die Begrenztheit der möglichen Biegeumformungen, die aufgrund dieser Kinematik und der Zuordnung von Biegewange und Oberwange bzw. Unterwange zueinander möglich sind. Sind beispielsweise an dem Werkstück Biegungen in mehreren unterschiedlichen Richtungen notwendig, so muss das Werkstück zwischen den jeweiligen Biegungen relativ zu Oberwange bzw. Unterwange umgelagert oder die Schwenkbiegemaschine aufwändig umgerüstet werden.
Typisch für derartige Biegebearbeitungen von Werkstücken ist das sog. Gegenbiegen, bei dem das vorher ebene Blechwerkstück wechselweise nach oben und unten abgebogen werden soll, um z.B. eine stufenartige oder grundsätzliche wellenförmige Biegeform des Werkstücks herzustellen. Eine ähnliche Problematik besteht auch beim sog. Scherbiegen, bei dem ein Werkstück in aufeinanderfolgenden Biegevorgängen in derselben Schwenkbiegemaschine in entgegengesetzte Richtungen gebogen werden soll.
Hierfür wurden Up-and-down-Schwenkbiegemaschinen entwickelt, bei denen nach Durchführung einer konventionell von unten nach oben verlaufenden Biegung des umgeformten Werkstücks die Biegewange bei ihrer Rückbewegung von oben nach unten erneut umformen kann. So ist z.B. aus der DE 38 37 603 C2 bekannt, das Biegewerkzeug an der Biegewange verdrehbar anzuordnen, um die für die Biegung benutzte Arbeitskante des Biegewerkzeugs vor Beginn der jeweiligen Biegung wechseln zu können und dabei auch bei der von oben nach unten verlaufenden Biegung eine umformungsgerechte Zuordnung von Werkstück und Arbeitskante des Biegewerkzeugs vornehmen zu können. Weiter ist aus der DE 90 02 388 U1 bekannt, eine Art dachförmig ausgebildete Formgebung des Biegewerkzeugs zu verwenden, die bei ihrer Zuordnung zum Werkstück und der Biegekante sowohl ein Biegen mit der Biegewange von oben nach unten als auch ein Biegen von unten nach oben erlaubt.
Aus der DE 10 2007 039 848 B4 ist eine Schwenkbiegemaschine bekannt, bei der je nach Biegerichtung unterschiedliche Arbeitskanten des Biegewerkzeugs an der Biegewange dadurch zum Eingriff an dem Werkstück gebracht werden, dass die jeweils benutzte Arbeitskante durch eine relative Verschiebebewegung bezogen auf die Biegewange in Eingriff mit dem Werkstück gebracht wird.
Nachteilig an derartigen Lösungen ist die relativ aufwändige Ausgestaltung der Biegewerkzeuge an der Biegewange sowie die damit einhergehende Steuerungstechnik zur zielgerichteten Bewegung und Anpassung der Biegewerkzeuge. Zudem ist die Bewegung einer einzigen Biegewange für beiden Biegerichtungen Einschränkungen hinsichtlich der Verschwenkbarkeit der Biegewange unterlegen.
Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Schwenkbiegemaschine dahingehend weiter zu entwickeln, dass ein Gegenbiegen oder Scherbiegen einfach und mit nur geringer Modifikation der Schwenkbiegemaschine ausgeführt werden kann.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung beschreibt eine Schwenkbiegemaschine, die zwischen zwei Ständern eine Unterwange, eine vertikal verlagerbare Oberwange und eine um eine Biegeachse schwenkbare Biegewange umfasst. Eine derartige gattungsgemäße Schwenkbiegemaschine wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass an der Schwenkbiegemaschine zusätzlich zu der ersten Biegewange mit einem ersten Biegewerkzeug eine Duplex-Biegewange mit einem zweiten Biegewerkzeug angeordnet ist, die kraftbetätigt ebenfalls um die Biegeachse der ersten Biegewange verschwenkbar ausgebildet ist, wobei erstes Biegewerkzeug der ersten Biegewange und zweites Biegewerkzeug der Duplex-Biegewange derart bewegbar sind und fallweise derart zusammenwirken, dass das Werkstück zwischen ihnen einer Abfolge von Biegeumformungen, vorzugsweise jeweils in Gegenrichtung zur vorherigen Biegeumformung, unterworfen werden kann. Durch das Vorsehen einer weiteren unabhängig positionierbaren und verschwenkbaren Biegewange, hier Duplex-Biegewange genannt, kann eine Aufteilung der Biegevorgänge in der Weise erfolgen, dass die typischen Biegeumformungen von unten nach oben durch die konventionelle Biegewange, die Biegeumformungen von oben nach unten hingegen überwiegend oder auch von der Duplex-Biegewange durchgeführt werden. Zudem ergibt sich die besonders vorteilhafte Wirkung, dass beide Biegewangen an der Biegeumformung des Werkstücks beteiligt sein können und dadurch die Biegeumformung vereinfachen oder verbessern können. So kann z.B. eine der beiden Biegewangen aktiv die Biegung durchführen und die jeweils andere Biegewange z.B. als Gegenhalter oder Anschlag dienen, durch den die Biegeumformung begrenzt oder kontrolliert wird. Auch kann für die Durchführung der Biegeumformung jeweils diejenige Biegewange vornehmlich zum Einsatz kommen, die kinematisch am besten für diese Biegeumformung geeignet ist. Hierdurch lassen sich Einschränkungen in der Betriebsweise einer Biegewange durch den Einsatz der Duplex-Biegewange oder umgekehrt ausgleichen und das mögliche Spektrum der Formen gebogener Werkstücke insbesondere im Hinblick auf das sonst problematische Gegenbiegen erweitern. So können beim Gegenbiegen etwa einer grundsätzlich alternierenden oder wellenartigen Werkstückform die jeweiligen Gegenbiegungen durch abwechselnde Betätigung von Biegewange und Duplex-Biegewange erzeugt werden, ohne dass das Werkstück außer einem Vorschub einer Umlagerung oder einem Umdrehen oder Wenden unterworfen werden muss. Zudem wird mit einer derartig ausgebildeten Schwenkbiegemaschine quasi ein Endlosbiegen von Blechteilen möglich, bei denen das Blechteil abschnittsweise immer abwechselnd nach oben und nach unten gebogen wird und damit eine Art Zick-Zack-Form erhält. Diese an eine Zick-Zack-Form erinnernde Formgebung kann dabei ohne Umlagerung des Blechwerkstücks beliebig oft wiederholt werden und dadurch quasi endlos erfolgen. Der Begriff Zick-Zack-Form soll hierbei nur anschaulich die grundsätzliche Abfolge von gegenläufigen Biegungen auch mit unterschiedlichen Radien angeben und kann selbstverständlich wesentlich komplexer als eine einfache Zick-Zack-Form ausgestaltet werden.
Hierbei ist von besonderem Vorteil, wenn erste Biegewange und Duplex-Biegewange bei der Durchführung einer Biegeumformung derart zueinander positionierbar sind, dass das Werkstück von Biegewange und/oder Duplex-Biegewange gestützt oder berührt und von Biegewange und/oder Duplex-Biegewange gebogen wird. Dadurch kann abhängig von kinematischen oder werkstücktechnologischen Gegebenheiten die Durchführung der einzelnen Biegeumformungen jeweils durch Auswahl der vornehmlich tätigen Biegewange und ein Zusammenwirken der Biegewangen optimiert werden, so dass sich besonders maßhaltige Werkstücke auch bei komplizierten Werkstücken aufgrund von wechselseitigen Biegungen herstellen lassen.
Hierbei ist besonderes Augenmerk darauf zu legen, dass Biegewange und Duplex-Biegewange kollisionsfrei positioniert werden und auch bei der Durchführung der Biegung derart zusammen wirken, dass das Werkstück bestimmungsgemäß und ohne Kollisionen von Biegewange und Duplex-Biegewange hergestellt werden kann.
Hierzu ist es von besonderem Vorteil, dass die Duplex-Biegewange oberseitig der Oberwange, vorzugsweise an der Oberwange selbst, angeordnet werden kann und dann in ihrer unbetätigten Ausgangslage weitgehend außerhalb des Arbeitsbereichs der ersten Biegewange angeordnet ist. Somit kann die Duplex-Biegewange auch einfach an Schwenkbiegemaschinen vorgesehen werden, die konventionelle Biegungen durchführen, und nur dann in den Arbeitsbereich eingeschwenkt werden, wenn sie zur Durchführung von Gegenbiegungen benötigt wird.
In einer anderen Ausgestaltung kann es auch von Vorteil sein, wenn die Duplex-Biegewange einfach von der Schwenkbiegemaschine abnehmbar und an der Schwenkbiegemaschine anbaubar ausgestaltet ist, wodurch auch die Anpassung an die Biegewange vereinfacht wird. So kann die Duplex-Biegewange etwa nur dann an der Schwenkbiegemaschine befestigt werden, wenn sie zur Durchführung von Gegenbiegungen benötigt wird und ansonsten getrennt von der Schwenkbiegemaschine für den Einsatz bereit gehalten werden. Zudem erleichtert das Abnehmen der Duplex-Biegewange ggf. das Handhaben des Werkstücks für normale Biegeumformungen, aber auch im Rahmen der Herstellung von Gegenbiegungen, da der Arbeitsraum der Schwenkbiegemaschine dadurch besser zugänglich wir. Es ist aber auch denkbar, dass die Duplex-Biegewange aufgrund ihrer speziellen Anlenkung an der Schwenkbiegemaschine in begrenztem Maße von der Schwenkbiegemaschine öffenbar oder abklappbar gestaltet wird und damit die Duplex-Biegewange quasi eine Öffnung gegenüber der Oberwange der Schwenkbiegemaschine bilden kann, die bei der Handhabung des Blechwerkstücks hilfreich oder notwendig ist. Auch wird durch die Aufklappbarkeit der Duplex-Biegewange der Hub der Oberwange relativ zur Unterwange der Schwenkbiegemaschine nicht eingeschränkt.
Hierfür ist es in einer bevorzugten Ausgestaltung denkbar, dass das Drehlager der Duplex-Biegewange durch in den beiden Stirnbereichen der Duplex-Biegewange angeordnete, U-förmig geöffnete und halbkreisförmig ausgebildete Führungselemente gebildet wird. Diese Führungselemente können dabei eine Art gabelartig ausgestalteter Halblagerschale bilden, die bei der Durchführung der Biegeumformung mit entsprechenden Gegen-Führungseinrichtungen der Schwenkbiegemaschine zusammen wirken und gleichzeitig ein einfaches Abnehmen der Duplex-Biegewange erlauben. Diese Gestaltung bietet damit auch eine einfach realisierbare Öffenbarkeit der Duplex-Biegewange gegenüber der Oberwange der Schwenkbiegemaschine in der neutralen Ausgangsstellung der Führungselemente relativ zu den Gegen-Führungseinrichtungen und verbessert die Handhabung des Blechwerkstücks.
Hierbei können in weiterer Ausgestaltung die U-förmig geöffneten und halbkreisförmig ausgebildeten Führungselemente der Duplex-Biegewange in der Ausgangsstellung der Duplex-Biegewange an der Schwenkbiegemaschine auf je eine zugeordnete, kreisförmig umlaufende Führungsnut an der Schwenklagerung der ersten Biegewange aufsetzbar oder in diese Führungsnut einsetzbar sein. Da die Duplex-Biegewange vorteilhaft bei der Durchführung der Biegeumformung um dieselbe Biegelinie herum verschwenken können soll wie die erste Biegewange, kann die Führung der Duplex-Biegewange vorteilhaft an der Schwenklagerung der ersten Biegewange angeordnet sein und damit eine kollineare Schwenkbewegung zu der Schwenkbewegung der ersten Biegewange ausführen. Hierzu kann die Duplex-Biegewange in Längsrichtung der Biegelinie mit ihren halbkreisförmig ausgebildeten Führungselementen in je eine kreisförmig umlaufende Führungsnut eingesetzt oder auf diesen aufgesetzt werden, der mit seinen seitlichen Wandungen die Führungselemente aufnimmt und eine verschwenkbare Festlegung der Duplex-Biegewange um die Längsrichtung der Biegelinie bewirkt.
Die Verschwenkbewegung der Duplex-Biegewange wird weiterhin dadurch bestimmt, dass die U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente der Duplex-Biegewange im der Führungsnut zugeordneten Ausgangszustand auf je einen zylindrischen Führungsbund im Bereich der Führungsnut aufgesetzt werden können, wobei der Führungsbund achsparallel zur Schwenklagerung der ersten Biegewange ausgerichtet ist. Der Führungsbund definiert damit eine rotatorische Führung der Duplex-Biegewange bei ihrem Verschwenken um die Biegelinie herum und stützt die Duplex-Biegewange dabei ab.
Hierdurch lässt es sich vorteilhaft erreichen, dass die Duplex-Biegewange mit ihren U-förmig halbkreisförmigen Führungselementen in Richtung der Biegeachse der ersten Biegewange von den Nutwänden der nutartig offenen, kreisförmig ausgebildeten Führungsnut und in Umfangsrichtung von dem Führungsbund bei einer Bewegung um die Biegeachse präzise geführt sind und daher die bei Biegeumformungen auftretenden Kräfte und Momente sicher abgestützt werden können.
Um ein Einsetzen der Führungselemente der Duplex-Biegewange in die kreisförmig umlaufende Führungsnut an der Schwenklagerung der ersten Biegewange zu ermöglichen, kann diese Führungsnut darüber hinaus eine außenliegende, fensterartige Öffnung aufweisen, in die die U-förmig geöffnet ausgebildeten Führungselemente zum Einsetzen der Duplex-Biegewange in ihrer Ausgangsstellung auf die Schwenklagerung der ersten Biegewange eingeführt werden können. Hierdurch wird das genaue Fügen der Führungselemente der Duplex-Biegewange vereinfacht und gleichzeitig der Ausgangszustand der Schwenkbewegung der Duplex-Biegewange definiert.
Um ein Ausweichen der Duplex-Biegewange bei der Durchführung einer Biegeumformung durch die Duplex-Biegewange zu verhindern, müssen die Führungselemente der Duplex-Biegewange daran gehindert werden, aus der Führung von Führungsnut und Führungsbund austreten zu können. Dies lässt sich unter Beibehaltung einer einfachen Entfernbarkeit der Duplex-Biegewange von der Schwenkbiegemaschine dadurch erreichen, dass je ein Endbereich der U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente bei einer Bewegung der Duplex-Biegewange um die Biegeachse von oben nach unten von je einer das jeweilige Ende des zugeordneten U-förmig halbkreisförmigen Führungselements zunehmend übergreifenden kreisförmigen Führungsfläche übergriffen wird und die U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente und damit die Duplex-Biegewange bei ihrer Schwenkbewegung von den Nutwänden der Führungsnut, dem Führungsbund und der übergreifenden Führungsfläche geführt und verriegelt sind. Bildhaft gesprochen treten mit zunehmender Schwenkbewegung der Duplex-Biegewange Abschnitte der halbkreisförmigen Führungselemente der Duplex-Biegewange immer weiter in den Bereich der Führungsnut ein, der von der Führungsfläche übergriffen wird und kann dann in diesem Verdrehzustand nicht mehr aus der Führungsnut entnommen werden. Dadurch kann sich die Duplex-Biegewange innerhalb der Führungsnut abstützen und die Biegeumformung aufgrund ihrer Verdrehbewegung durchführen. Nach einem Zurückschwenken der Duplex-Biegewange in ihren Ausgangszustand wird dieser von der Führungsfläche partiell übergriffene Zustand der Führungselemente der Duplex-Biegewange wieder zurück gestellt und die Duplex-Biegewange könnte aus dem Fenster der Führung an der Schwenklagerung der ersten Biegewange entnommen werden oder in dieser Ausgangsstellung an der Schwenkbiegemaschine verbleiben, bis sie erneut z.B. zur Durchführung einer Gegenbiegung benötigt wird. Hierzu kann die Duplex-Biegewange nach der Rückbewegung in die Ausgangsstellung nach einer Biegeumformung wieder lose, aber geführt von den Nutwänden der Führungsnut auf dem Führungsbund aufliegen.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der erreichbare Schwenkwinkel der Duplex-Biegewange aus ihrer Ausgangslage mehr als 90°, vorzugsweise etwa 90°, bei einem Biegen des Werkstücks von oben nach unten beträgt. Hierdurch lassen sich vielfältige Biegeumformungen mit Hilfe der Duplex-Biegewange und ggf. in Zusammenwirken mit der Biegewange durchführen, durch die das herstellbare Werkstückspektrum einer herkömmlichen Schwenkbiegemaschine stark erweitert werden kann.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die Biegekante der Duplex-Biegewange austauschbar an der Duplex-Biegewange festgelegt ist, etwa um für bestimmte Biegeumformungen angepasste Biegekanten einzuwechseln oder verschlissene Biegekanten leicht austauschen zu können.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:

1 - in schematischer Perspektive eine Vorderansicht auf eine herkömmlichen Schwenkbiegemaschine mit Unterwange, Oberwange und Biegewange,
2 - eine geschnittene Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine gemäß 1 mit an der Oberwange angeordneter Duplex-Biegewange und der Drehlagerung der Duplex-Biegewange an der Schwenklagerung der ersten Biegewange in einer Explosionsdarstellung,
3 - eine Darstellung der Schwenkbiegemaschine gemäß 2 links in einer seitlich geschnittenen Ansicht im Bereich der Biegeumformung und rechts im Bereich der Schwenklagerung der Biegewangen in ihrer Ausgangsstellung vor Beginn der ersten Biegeumformung des Werkstücks,
4 - eine Darstellung der Schwenkbiegemaschine gemäß 3 im weiteren Verlauf der Biegeumformung des Werkstücks bei der Herstellung einer Gegenbiegung von oben nach unten mit Hilfe der Duplex-Biegewange,
5 - eine Darstellung der Schwenkbiegemaschine gemäß 3 und 4 im weiteren Verlauf der Biegeumformung des Werkstücks bei der Herstellung einer Biegung von unten nach oben im Zusammenwirken von Biegewange und Duplex-Biegewange als Gegenhalter,
6 - eine Detailvergrößerung der Lagerung der Duplex-Biegewange der Schwenkbiegemaschine gemäß 2 mit Darstellung der Verriegelung der Führungselemente der Duplex-Biegewange in der Führungsnut an der Schwenklagerung der ersten Biegewange,
7 - beispielhafte Darstellung von Werkstückformen mit Biegungen und Gegenbiegungen, die mit einer erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine herstellbar sind.

In der 1 ist eine insgesamt mit der Sachnummer 1 gekennzeichnete herkömmliche Schwenkbiegemaschine zum Biegen von Flachmaterial, wie z. B. Stahl, Aluminium, Thermoplasten oder artverwandten Materialien bezeichnet. Die Schwenkbiegemaschine 1 weist zwei Ständer 2, 2a auf, zwischen denen sich eine mit den Ständern 2, 2a fest verbundene, in der 1 nicht weiter erkennbare Unterwange 3, eine zur Unterwange 3 vertikal verlagerbare Oberwange 4 und eine um eine Biegeachse 5 schwenkbare Biegewange 6 erstrecken. Die Oberwange 4 vertikal verlagernde und das Werkstück 12 mit der Unterwange 5 klemmende hydraulische Zylinder sind mit der Sachnummer 7 bezeichnet. Außerdem lässt die schematische Darstellung der 1 noch der Sicherheit der Bedienungspersonen dienende, quer von den Ständern 2, 2a abstehende halbkreisförmige seitliche Schutzbleche 8 erkennen. Die Biegewange 6 wird durch in der 2 besser erkennbare Antriebe, beispielsweise hydraulische Zylinder 10 um die Biegeachse 5 herum verschwenkt und biegt dabei ein zwischen Oberwange 4 und Unterwange 3 eingeklemmtes, nicht dargestelltes Werkstück 12. Die Verschwenkung der Biegewange 6 erfolgt hierbei mit einer Tragschwinge 11 um zwei Tragbolzen 15 herum, die an den Ständern 2, 2a drehbar festgelegt sind. Da die Schwenkbiegemaschine 1 mit Ausnahme der im weiteren dargestellten Merkmale dem Stand der Technik entspricht, soll nur auf die erfindungsgemäßen Unterschiede näher eingegangen werden.
In der 2 ist eine geschnittene Seitenansicht der Schwenkbiegemaschine 1 gemäß 1 mit an der Oberwange 4 angeordneter Duplex-Biegewange 13 und der Drehlagerung durch die Führungselemente 17 der Duplex-Biegewange 13 an der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 in einer Explosionsdarstellung dargestellt. In dem Gestell 27 der Schwenkbiegemaschine 1 ist ein hydraulischer Antriebszylinder 10 für die Schwenkbewegung der ersten Biegewange 6 zu erkennen, durch dessen Wirkung die Biegewange 6 in bekannter Weise von unten nach oben um die Biegelinie 5 herum verschwenkt wird. Das Werkstück 12 ist hier als noch ebenes unverformtes Blechteil zwischen dem Klemmstück 22 der Oberwange 4 und dem Klemmstück 23 der Unterwange 5 zu erkennen und ragt mit einem kurzen, zu biegenden Abschnitt zwischen den Klemmstücken 22, 23 heraus. Das hier messerartig ausgebildete Biegewerkzeug 25 der ersten Biegewange 6 ist unterhalb des Werkstücks 12 angeordnet, das Biegewerkzeug 26 der Duplex-Biegewange 13 liegt oberhalb des Werkstücks 12.
Die Duplex-Biegewange 13 ist an der Oberwange 4 der Schwenkbiegemaschine 1 festgelegt und mittels eines in 4 besser erkennbaren Hydraulikzylinders 16 um die Biegelinie 5 in noch näher erläuterter Weise herum verschwenkbar. Hierzu weist die Duplex-Biegewange 13 an ihren beiden Stirnseiten jeweils Führungselemente 17 auf, die mit entsprechenden Führungsbauteilen im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 zusammen wirken und eine Schwenkbewegung der Duplex-Biegewange 13 um die Biegelinie 5 herum ermöglichen. An jedem Ende der Duplex-Biegewange 13 ist daher ein U-förmig gestaltetes Führungselement 17 mit einer halbkreisförmig gabelartigen Öffnung 18 angeordnet, die eine Halbschale einer Lagerung der Duplex-Biegewange 13 bildet. Die Gegenlagerung der Duplex-Biegewange 13 im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 wird dabei durch eine Führungsnut 21 gebildet, die kreisförmig um die Biegelinie 5 herum verläuft und in deren Innerem ein zylindrischer, ebenfalls kollinear zur Biegelinie 5 angeordneter Führungsbund 20 angeordnet ist. Die halbkreisförmig gabelartige Öffnung 18 des Führungselementes 17 kann dabei in die stirnseitig mit nicht erkennbaren Abschlusswänden ausgestattete Führungsnut 21 eingesteckt werden und sich mit ihrer halbkreisförmig gabelartigen Öffnung 18 an dem Führungsbund 20 abstützen, so dass sich die halbkreisförmig gabelartigen Öffnung 18 bei einer Verschwenkung der Duplex-Biegewange 13 um den Führungsbund 20 herum verdrehen kann und durch die Führungsnut 21 geführt wird. Um ein Einsetzen der halbkreisförmig gabelartigen Öffnung 18 des Führungselementes 17 zu ermöglichen, ist die Gegenlagerung der Duplex-Biegewange 13 ebenfalls halbkreisförmig nach oben geöffnet und bildet damit eine Art Fenster 24, in die die das Führungselement 17 mit der halbkreisförmig gabelartigen Öffnung 18 eingesteckt werden kann. Damit kann die Duplex-Biegewange 13 ebenfalls sicher geführt Schwenkbewegungen um die Biegelinie 5 herum ausführen.
Um bei der Durchführung dieser Schwenkbewegungen der Duplex-Biegewange 13 ein Abheben des Führungselementes 17 von dem Führungsbund 20 zu verhindern, tritt das in Schwenkrichtung vordere Ende des Führungselementes 17 bei einer Verschwenkung der Duplex-Biegewange 13 von oben nach unten in einen Bereich der Führungsnut 21 ein, der von einer Führungsfläche 28 übergriffen wird. Hierdurch tritt eine Art Verriegelung des vorderen Endes des Führungselementes 17 in der Führungsnut 21 ein, durch die das Abheben des Führungselementes 17 von dem Führungsbund 20 sicher verhindert ist, ohne dass eine Montage oder Demontage der Duplex-Biegewange 13 von dem Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 in der Ausgangslage der Duplex-Biegewange 13 beeinträchtigt wird.
Die genaue Funktionsweise der Duplex-Biegewange 13 und deren Lagerung im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 wird aus den 3 bis 5 erkennbar, in denen verschiedene Stadien einer Biegeumformung des Werkstücks 12 unter Zuhilfenahme von Biegewange 6 und Duplex-Biegewange 13 zu erkennen sind.
In der 3 ist eine Darstellung der Schwenkbiegemaschine 1 gemäß 2 links in einer seitlich geschnittenen Ansicht im Bereich der Biegeumformung und rechts im Bereich der Schwenklagerung 19 der Biegewangen 6, 13 in ihrer Ausgangsstellung vor Beginn der ersten Biegeumformung des zwischen den Klemmstücken 22, 23 von Oberwange 4 und Unterwange 5 befindlichen Werkstücks 12 zu erkennen. Die Biegewange 6 steht in ihrer Ausgangsstellung unterhalb des Werkstücks 12 und das messerartige Biegewerkzeug 25 berührt das Werkstück 12 von unten im Bereich der Biegelinie 5. Die Duplex-Biegewange 13 befindet sich in ihrer Ausgangsstellung an der Oberwange 4, wobei das Biegewerkzeug 26 das Werkstück 12 von oben im Bereich der Biegelinie 5 berührt. In diesem Zustand kann der hervor stehende Abschnitt des Werkstücks 12 entweder von der ersten Biegewange 6 von unten nach oben oder von der Duplex-Biegewange 13 von oben nach unten gebogen werden.
In der rechten Teildarstellung erkennt man den zugehörigen Zustand im Bereich der Schwenklagerung 19. Das Führungselement 17 der Duplex-Biegewange 13 befindet sich im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 oberhalb des Führungsbunds 20 in der fensterartigen Öffnung 24 der Führungsnut 21, wobei die Duplex-Biegewange 13 in dieser Ausgangsstellung einfach nach oben von der Oberwange 4 abgehoben werden könnte. Der vordere Abschnitt des Führungselementes 17 ist dabei noch nicht innerhalb der Führungsnut 21 durch die Führungsfläche 28 verriegelt.
In der 4 ist nun die Schwenkbiegemaschine 1 im weiteren Verlauf der Biegeumformung des Werkstücks 12 zu der Konfiguration 12' bei der Herstellung einer Gegenbiegung von oben nach unten mit Hilfe der Duplex-Biegewange 13 zu erkennen. Hierzu ist der Antriebszylinder 16 der Duplex-Biegewange 13 ausgefahren worden, so dass die Duplex-Biegewange 13 um ihre Lagerung im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 um die Biegelinie 5 herum verschwenkt wurde. Hierdurch hat das Biegewerkzeug 26 der Duplex-Biegewange 13 einen zwischen den Klemmstücken 22, 23 von Oberwange 4 und Unterwange 5 vorstehenden Abschnitt des Werkstücks 12 von oben nach unten herum gebogen, wodurch sich durch eine Abfolge von Biegungen von unten nach oben durch die erste Biegewange 6 und Biegungen von oben nach unten durch die Duplex-Biegewange 13 z.B. die angedeutete, grundsätzlich wellenförmig gebogene Konfiguration des Werkstücks 12' herstellen lässt. Das Biegewerkzeug 26 der Duplex-Biegewange 13 drückt den nach unten gebogenen Abschnitt des Werkstücks 12 gegen das schneidenförmige Biegewerkzeug 25 der ersten Biegewange 6, die dadurch wie eine Art Gegenhalter bei der Biegung durch die Duplex-Biegewange 13 arbeitet.
In der rechten Teildarstellung erkennt man den zugehörigen Zustand im Bereich der der Schwenklagerung 19. Das Führungselement 17 der Duplex-Biegewange 13 ist im Bereich der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange 6 weiter in die Führungsnut 21 herein geschwenkt worden und wird nun durch die Führungsfläche 28 überdeckt und dadurch in der Führungsnut 21 verriegelt, so dass ein Abheben oder Ausweichen der Duplex-Biegewange 13 nicht mehr möglich ist.
In der 5 ist der weitere Verlauf der Biegeumformung des Werkstücks 12 bei der Herstellung einer Biegung von unten nach oben im Zusammenwirken von Biegewange 6 und Duplex-Biegewange 13 als Gegenhalter zu erkennen. Die Duplex-Biegewange 13 befindet sich wieder in ihrer Ausgangsstellung oberhalb an der Oberwange 4, wohingegen die erste Biegewange 6 aus ihrer Ausgangsstellung um ca. 45° nach oben geschwenkt ist und einen zwischen den Klemmstücken 22, 23 von Oberwange 4 und Unterwange 5 vorstehenden Abschnitt des Werkstücks 12 von unten nach oben gegen das Biegewerkzeug 26 der Duplex-Biegewange 13 als eine Art Gegenhalter drückt.
In der 6 sind Detailvergrößerungen im Bereich der Lagerung der Duplex-Biegewange 13 der Schwenkbiegemaschine 1 abgebildet, die den Zuständen der 3 und 5 sowie einer Zwischenstellung entsprechen. Hieraus wir die Verriegelung der Führungselemente 17 der Duplex-Biegewange 13 in der Führungsnut 21 an der Schwenklagerung 19 der ersten Biegewange noch einmal besser deutlich. Die rechte Teildarstellung entspricht der Lagerung der Führungselemente 16 der Duplex-Biegewange 13 entsprechend 3 und 5, die linke Teildarstellung entspricht derjenigen der 4. Die mittlere Teildarstellung zeigt ein Zwischenstadium der Verschwenkung der Duplex-Biegewange 13 mit etwa senkrecht angeordneter Duplex-Biegewange 13. Man erkennt deutlich das Eintreten des vorderen Abschnittes der Führungselemente 17 der Duplex-Biegewange 13 in die Führungsnut 21 und in der mittleren und linken Teildarstellung die Überdeckung des vorderen Abschnittes der Führungselemente 17 durch die überkragende Führungsfläche 28 und die dadurch herstellbare Verriegelung der Führungselemente 17 in der Führungsnut 21.
In der 7 sind eine Anzahl lediglich beispielhafter Werkstückformen 12' mit Biegungen und Gegenbiegungen zu erkennen, die mit einer erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine 1 herstellbar sind. Diese Werkstückformen 12' weisen hier eine eher regelmäßige Abfolge von Biegungen und Gegenbiegungen auf, wobei die Biegungen selbst gerade oder auch durch Stepbiegungen gekrümmt ausgeführt werden können. Selbstverständlich sind vielfältige Variationen und Abwandlungen derartiger Biegungen und Gegenbiegungen und damit entsprechender Werkstücke 12' denkbar und mit einer erfindungsgemäßen Schwenkbiegemaschine 1 herstellbar, vor allem auch nicht regelmäßige Abfolgen von Biegungen und Gegenbiegungen und nur lokale Biegebearbeitungen.
Bezugszeichenliste

1: Schwenkbiegemaschine
2, 2a: Ständer
3: Unterwange
4: Oberwange
5: Biegeachse
6: Biegewange
7: hydraulische Zylinder
8: Schutzbleche
9: Steuerung
10: Hydraulikzylinder
11: Tragschwinge
12, 12': Werkstück
13: Duplex-Biegewange
14: Lagerung Antriebszylinder Duplex-Biegewange
15: Tragbolzen
16: Antriebszylinder Duplex-Biegewange
17: Führungselemente Duplex-Biegewange
18: U-förmige Öffnung der Führungselemente der Duplex-Biegewange
19: Schwenklagerung erste Biegewange
20: Führungsbund
21: Führungsnut
22: Klemmstück Oberwange
23: Klemmstück Unterwange
24: Fenster Führungsnut
25: Biegewerkzeug erste Biegewange
26: Biegewerkzeug Duplex-Biegewange
27: Gestell
28: übergreifender Abschnitt Führungsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3837603 C2 [0005]
DE 9002388 U1 [0005]
DE 102007039848 B4 [0006]

Claims

Schwenkbiegemaschine (1), die zwischen zwei Ständern (2, 2a) eine Unterwange (3), eine vertikal verlagerbare Oberwange (4) und eine um eine Biegeachse (5) schwenkbare Biegewange (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwenkbiegemaschine (1) zusätzlich zu der ersten Biegewange (6) mit einem ersten Biegewerkzeug (25) eine Duplex-Biegewange (13) mit einem zweiten Biegewerkzeug (26) angeordnet ist, die kraftbetätigt ebenfalls um die Biegeachse (5) der ersten Biegewange (6) verschwenkbar ausgebildet ist, wobei erstes Biegewerkzeug (25) der ersten Biegewange (6) und zweites Biegewerkzeug (26) der Duplex-Biegewange (13) derart bewegbar sind und fallweise derart zusammenwirken, dass das Werkstück (12) zwischen ihnen einer Abfolge von Biegeumformungen, vorzugsweise jeweils in Gegenrichtung zur vorherigen Biegeumformung, unterworfen werden kann.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Biegewange (6) im wesentlichen die Biegeumformungen des Werkstücks (5) von unten nach oben ausführt.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) entgegen der Biegerichtung der ersten Biegewange (6) verschwenkbar ausgebildet ist und Biegeumformungen des Werkstücks (12) von oben nach unten ausführt.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erste Biegewange (6) und Duplex-Biegewange (13) bei der Durchführung einer Biegeumformung derart zueinander positionierbar sind, dass das Werkstück (12) von erster Biegewange (6) und/oder Duplex-Biegewange (13) gestützt oder berührt und von erster Biegewange (6) und/oder Duplex-Biegewange (13) gebogen wird.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) den Gegenhalter für die die Biegeumformung von unten nach oben durchführende erste Biegewange (6) bildet.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Biegewange (6) den Gegenhalter für die die Biegeumformung von oben nach unten durchführende Duplex-Biegewange (13) bildet.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch verstellbar ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) im Ausgangszustand oberseitig der Oberwange (4), vorzugsweise an der Oberwange (4) selbst, angeordnet ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) einfach von der Schwenkbiegemaschine (1) abnehmbar und wieder an der Schwenkbiegemaschine (1) anbaubar und/oder gegenüber der Schwenkbiegemaschine (1) öffenbar ausgestaltet ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager der Duplex-Biegewange (13) durch in den beiden Stirnbereichen der Duplex-Biegewange (13) angeordnete, U-förmig geöffnete und halbkreisförmig ausgebildete Führungselemente (17) gebildet ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmig geöffneten und halbkreisförmig ausgebildeten Führungselemente (17) der Duplex-Biegewange (13) an der Schwenkbiegemaschine (1) auf je eine zugeordnete, kreisförmig umlaufende Führungsnut (21) an der Schwenklagerung (19) der ersten Biegewange (6) aufsetzbar oder in diese Führungsnut (21) einsetzbar sind.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmig umlaufende Führungsnut (21) eine außenliegende, fensterartige Öffnung (24) aufweist, in die die U-förmig geöffnet ausgebildeten Führungselemente (17) zum Aufsetzen der Duplex-Biegewange (13) in ihrer Ausgangsstellung auf die Schwenklagerung (19) der ersten Biegewange (6) einführbar sind.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente (17) der Duplex-Biegewange (13) im der Führungsnut (21) zugeordneten Ausgangszustand auf je einen zylindrischen Führungsbund (20) im Bereich der Führungsnut (21) aufsetzbar sind, wobei der Führungsbund (20) achsparallel zur Schwenklagerung (19) der ersten Biegewange (6) ausgerichtet ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente (17) der Duplex-Biegewange (13) in Richtung der Biegeachse (5) der ersten Biegewange (6) von den Nutwänden der nutartig offenen, kreisförmig ausgebildeten Führungsnut (21) und in Umfangsrichtung von dem Führungsbund (20) bei einer Bewegung um die Biegeachse (5) geführt sind.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Endbereich der U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente (17) bei einer Bewegung der Duplex-Biegewange (13) um die Biegeachse (5) von je einer das jeweilige Ende des zugeordneten U-förmig halbkreisförmigen Führungselements (17) zunehmend übergreifenden kreisförmigen Führungsfläche (28) übergriffen wird und die U-förmig halbkreisförmigen Führungselemente (17) und damit die Duplex-Biegewange (13) bei ihrer Schwenkbewegung von den Nutwänden der Führungsnut (21), dem Führungsbund (20) und der übergreifenden Führungsfläche (28) geführt und verriegelt ist.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Duplex-Biegewange (13) nach einer Rückbewegung nach einer Biegeumformung in ihre Ausgangsstellung wieder lose, aber geführt von den Nutwänden der Führungsnut (21) auf dem Führungsbund (20) aufliegt.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erreichbare Schwenkwinkel der Duplex-Biegewange (13) aus ihrer Ausgangslage mehr als 90°, vorzugsweise etwa 90°, bei einem Biegen des Werkstücks (12) von oben nach unten beträgt.
Schwenkbiegemaschine (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante (26) der Duplex-Biegewange (13) austauschbar an der Duplex-Biegewange (13) festgelegt ist.