DE19529126A1 - Vorrichtung zum Biegen eines Bleches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen eines Bleches mit einem Maschinengestell, mit einer Unterwange, mit einer relativ zur Unterwange einstellbaren Oberwange und mit einer um eine maschinengestellfeste Schwenkachse verschwenkbaren Biegewange, deren Abstand von der Schwenk­ achse verstellbar ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus DE 39 35 659 C2 be­ kannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist es möglich, den Abstand der Biegewange von ihrer Schwenkachse während des Biegevorgangs zu verstellen. Dieser Abstand kann aber auch vor Beginn eines Biegevorganges, z. B. in Abhängigkeit von der Blechdicke, auf einen passenden konstanten Wert einge­ stellt werden. In jedem Falle ist bei der bekannten Vor­ richtung eine eigene, separate Führungs- und Antriebsein­ richtung erforderlich, um die Verstellung des Abstandes der Biegewange von ihrer Schwenkachse zu bewirken, wodurch die Gesamtvorrichtung naturgemäß kompliziert und aufwendig wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrich­ tung im Zusammenhang mit einer vor dem Biegevorgang erfol­ genden Einstellung des Abstandes der Biegewange von ihrer Schwenkachse so zu vereinfachen, daß hierzu keine aufwen­ digen Führungs- und Antriebseinrichtungen erforderlich sind, sondern die ohnehin an der Vorrichtung vorhandenen Antriebsaggregate zur Einstellung dieses Abstandes ausge­ nutzt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

• A. ein Exzenterglied zum Verstellen des Abstandes der Biegewange von ihrer Schwenkachse;
• B. eine Feststelleinrichtung zum Feststellen des Exzen­ terglieds in einer vorgegebenen Winkelposition;
• C. wobei durch Verschwenken der Biegewange bei festge­ stelltem Exzenterglied der Abstand der Biegewange von ihrer Schwenkachse einstellbar ist.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, vor Einleitung ei­ nes Biegevorganges allein durch Verschwenken der Biegewan­ ge den betreffenden Abstand einzustellen, so daß insbeson­ dere eine gesonderte Antriebseinrichtung hierfür entfällt.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor­ men der Erfindung dient im Zusammenhang mit bei liegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer, schaubildlicher Ansicht ei­ ne Schwenkbiegemaschine;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene, schematische An­ sicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Exzenterverstellung der Biege­ wange;

Fig. 4 eine schematische Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 3 und

Fig. 5 die Anordnung eines Antriebsaggregates für die Biegewange.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Biegen eines Bleches, auch "Schwenkbiegemaschine" genannt. Die Vorrich­ tung umfaßt als wesentliche Bestandteile ein stationäres Maschinengestell 1, eine (insbesondere in Fig. 2 sichtba­ re) gewöhnlich ortsfeste Unterwange 2, eine relativ zur Unterwange 2 einstellbare Oberwange 3 und eine um eine ma­ schinengestellfeste Schwenkachse S in Richtung des Doppel­ pfeiles B hin- und herverschwenkbare Biegewange 4. Die Oberwange 3 ist in Richtung des Pfeiles X relativ zur Un­ terwange 2 derart einstellbar, daß zwischen Unterwange 2 und Oberwange 3 in Pfeilrichtung Y ein Blech 5 eingescho­ ben und gegen einen Anschlag 6 angelegt werden kann. Durch Absenkung der Oberwange 3 in Pfeilrichtung X wird das Blech 5 zwischen Unterwange 2 und Oberwange 3 derart fest­ gespannt, daß ein über Unter- und Oberwange vorstehender Blechabschnitt 7 durch Verschwenken der Biegewange 4 um die Schwenkachse S nach oben gebogen werden kann, wobei die Biegewange 4 mit einer Anliegefläche an der Unterseite des Blechabschnitts 7 angreift.

Um bei diesem Biegevorgang Verquetschungen des Bleches 5 durch die Biegewange 4 zu vermeiden, ist deren Abstand, genaugenommen der Abstand ihrer Anliegefläche am Blechab­ schnitt 7, von der Schwenkachse S in Pfeilrichtung Z ver­ stellbar. Die Einstellung dieses Abstandes erfolgt vor Einleitung des Biegevorganges, z. B. in Abhängigkeit von der jeweiligen Dicke und des Biegeradius des Bleches 5.

Nachstehend wird anhand eines Ausführungsbeispieles be­ schrieben, wie eine automatische Einstellung der Biegewan­ ge 4 in Richtung Z mit einfachen Mitteln und ausschließ­ lich unter Verwendung ohnehin an der Schwenkbiegemaschine vorhandener Antriebseinrichtungen erfolgen kann.

Fig. 3 zeigt schematisch die Biegewange 4, die mittels ei­ ner starr mit ihr verbundenen Welle 8 und eines Wälzlagers 9 (beidseits) schwenkbar im Maschinengestell 1 gelagert ist. Die Welle 8 ist von einer Bremsbüchse 11 umschlossen, die mit hohem Gleithaftwert an der Außenseite der Welle 8 anliegt, so daß zur Bewirkung einer Relativverdrehung zwi­ schen der Welle 8 und der Bremsbüchse 11 ein gewisses Drehmoment erforderlich ist. Die Bremsbüchse 11 ist an ih­ rer Außenseite fest mit einem Exzenterglied 12 verbunden, dessen Außenseite im Wälzlager 9 umläuft. Normalerweise lassen sich somit die Welle 8 und die mit ihr verbundene Biegewange 4 gemeinsam mit dem Exzenterglied 12 um die Schwenkachse S verschwenken, wobei der Abstand der Biege­ wange 4 von der Schwenkachse S dem Abstand dieser Achse von der Mittelachse T der Welle 8 entspricht.

Das Exzenterglied 12 weist eine zur Schwenkachse S exzen­ trische Bohrung auf, die von der Welle 8 durchdrungen wird. Die Mittelachse des Wälzlagers 9 fällt mit der Schwenkachse S der Biegewange 4 zusammen. Zur Schwenkachse S liegt die Mittelachse T der starr mit der Biegewange 4 verbundenen Welle 8, wie in Fig. 3 angedeutet, in einem gewissen Abstand. Dieser Abstand ist je nach Winkelstel­ lung des Exzentergliedes 12 relativ zur Welle 8 veränder­ lich und somit wahlweise einstellbar. Daher läßt sich durch entsprechende Verdrehung des Exzentergliedes 12 re­ lativ zur Welle 8 eine Abstandskomponente (von z. B. eini­ gen mm) in Pfeilrichtung Z (Fig. 2) erzielen, wobei eine (geringfügige) Verstellung der Welle 8 und damit der Bie­ gewange 4 in einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 3 belanglos ist.

Das Exzenterglied 12 ist durch Schrauben 13 mit einer Scheibe 14 starr verbunden, so daß durch Drehen der Schei­ be 14 das Exzenterglied 12 relativ zur Welle 8 eingestellt werden kann. Die Verstellung der Scheibe 14 erfolgt vor Beginn des Biegevorgangs durch eine entsprechende Schwenk­ bewegung der Biegewange 4 bei festgehaltener Scheibe 14, was im einzelnen nachstehend noch erläutert wird.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Welle 8 über das Ma­ schinengestell 1 hinaus (in Fig. 3 nach links) verlängert und trägt dort ein nur schematisch angedeutetes Antriebs­ aggregat 15, das in noch zu beschreibender Weise unver­ drehbar am Maschinengestell gehalten ist und dem Antrieb der Welle 8 und damit der Biegewange 4 dient. Das An­ triebsaggregat 15 umfaßt in herkömmlicher Weise einen (in Fig. 5 sichtbaren) Elektromotor 16 sowie ein Aufsteckge­ triebe 17, das mittels einer angetriebenen Hohlwelle 18 auf die Verlängerung der Welle 8 aufgesteckt ist, wobei die Hohlwelle 18 drehfest (über eine Paßfeder) mit der Verlängerung der Welle 8 verbunden ist. Über eine Platte 19 und eine Schraube 21, die in die Verlängerung der Welle 8 eingeschraubt ist, wird ein Ring 20 aus elastomerem Ma­ terial mit axialer Vorspannung gegen die Scheibe 14 ge­ preßt, so daß insoweit neben der durch die Bremsbüchse 11 erzielten Selbsthemmung zwischen Welle 8 und Exzenterglied 12 eine weitere kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen hergestellt ist, die eine zusätzliche Mit­ nahme zwischen Exzenterglied 12 und Welle 8 zur Folge hat.

Die Scheibe 14 ist Teil einer Feststelleinrichtung für das Exzenterglied 12 relativ zur Welle 8, so daß, wie bereits erwähnt, bei festgehaltenem Exzenterglied 12 und einer Verdrehung der Welle 8 unter Überwindung der Selbsthemmung zwischen Exzenterglied 12 und Welle 8 eine relative Ver­ stellung zwischen diesen beiden Teilen und damit eine Ein­ stellung des Abstandes der Biegewange 4 von ihrer Schwenk­ achse S möglich ist.

Die Scheibe 14 weist an ihrem Umfangsrand, wie Fig. 4 zeigt, eine Einkerbung 22 auf, in die ein Haltestift 23 eindringen kann, der stationär am Maschinengestell 1 ge­ halten ist, so daß hierdurch die Scheibe 14 an einer Dreh­ bewegung gehindert ist. Der Haltestift 23, der ein weite­ res Teil der Feststelleinrichtung ist, steht (senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 4) von einem Hebel 24 ab, der um eine maschinengestellfeste Drehachse 25 verschwenkbar ist. In Fig. 4 ist mit ausgezogenen Linien diejenige Stel­ lung des Hebels 24 dargestellt, in welcher der Haltestift 23 in die Einkerbung 22 eingedrungen ist und hiermit die Scheibe 14 fixiert. In der in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien dargestellten Stellung des Hebels 24 ist der Halte­ stift 23 aus der Einkerbung 22 ausgerückt, so daß sich die Scheibe 14 und damit das Exzenterglied 12 sowie die Welle 8 mit Biegewange 4 gemeinsam verdrehen können.

In Fig. 4 befindet sich die Biegewange 4 zunächst in der gestrichelt dargestellten, senkrecht nach unten gerichte­ ten Position, und die Scheibe 14 ist durch den in die Ein­ kerbung 22 eingedrungenen Haltestift 23 fixiert. Wenn nun­ mehr die Biegewange 4 aus dieser Null- oder Ausgangsstel­ lung heraus in Richtung des Pfeiles B im Gegenuhrzeiger­ sinn verschwenkt wird, findet wegen des über die Scheibe 14 ebenfalls festgehaltenen Exzentergliedes 12 eine Rela­ tivbewegung zwischen diesem und der Welle 8 und damit eine gewünschte Verstellung des Abstandes zwischen der Biege­ wange 4 und der Schwenkachse S statt.

Das Einbringen des Haltestiftes 23 in die Einkerbung 22 (und umgekehrt auch das Herausbringen des Stiftes 23 aus der Einkerbung 22) kann mit dem Hebel 24 oder auch in an­ derer Weise prinzipiell von Hand erfolgen, wobei sich die Einkerbung 22 gegebenenfalls auch an anderer Stelle als dargestellt befinden kann. Fig. 4 zeigt eine Anordnung, die eine automatische Einführung des Haltestiftes 23 in die Einkerbung 22 immer dann ermöglicht, wenn sich die Biegewange 4 in ihrer nach unten gerichteten Ausgangslage befindet.

Die Oberwange 3, die in Fig. 4 ebenfalls gestrichelt dar­ gestellt ist, ist um eine maschinengestellfeste Drehachse 26 (über einen nicht dargestellten Antriebsmotor) ver­ schwenkbar, so daß sich ihr der Unterwange 2 zugewandtes Ende (im wesentlichen in Richtung des in Fig. 2 darge­ stellten Pfeiles X) von der Unterwange 2 abheben läßt. Mit der Oberwange 3 ist starr ein Arm 27 verbunden, der dem­ entsprechend die Schwenkbewegungen der Oberwange mitmacht. Mit dem Arm 27 ist das eine Ende einer Stange 28 gelenkig verbunden, die eine relativ weite Bohrung im Hebel 24 durchdringt. Zwischen einer am anderen Ende der Stange 28 vorgesehenen Mutter 29 und der (in Fig. 4 rechts gelege­ nen) Kante des Hebels 24 ist eine Schraubenfeder 31 ange­ ordnet, die den Hebel 24 (in Fig. 4) im Gegenuhrzeigersinn vorspannt. Die Verbindung zwischen Hebel 24 und Stange 28 ist also derart elastisch, daß der Hebel 24 relativ zur Stange 28 und damit zum Arm 27 eine beschränkte freie Be­ wegung (im Uhrzeigersinn) ausführen kann.

Wenn Biegewange 4 und Scheibe 14 ihre in Fig. 4 darge­ stellte Ausgangslage einnehmen und die Oberwange 3 angeho­ ben wird, gelangt über den Arm 27, die Stange 28 und den Hebel 24 der Haltestift 23 in die Einkerbung 22, wodurch die Scheibe 14 festgestellt ist. Eine manuelle Einwirkung auf den Haltestift 23 ist nicht erforderlich, da die Bewe­ gung des Haltestifts 23 über die Oberwange 3 und deren An­ triebsmotor erfolgt.

Die Anordnung in Fig. 4 ist so getroffen, daß bereits bei einer teilweisen Rückverschwenkung der Oberwange 3 in Richtung ihrer Schließstellung der Haltestift 23 aus der Einkerbung 22 wieder austritt, also noch lange bevor das Ende der Oberwange 3 wieder fest auf der Unterwange 2 auf­ liegt, so daß vorher noch ein zu verbiegendes Blech zwi­ schen Unterwange 2 und Oberwange 3 gemäß Fig. 2 eingeführt werden kann.

Es kann vorkommen, daß die Scheibe 14 nicht die in Fig. 4 dargestellte Position relativ zu der nach unten gerichte­ ten Biegewange 4 einnimmt, so daß die Einkerbung 22 an ei­ ner anderen Stelle liegt und daher der Haltestift 23 nicht in sie eindringen kann. Um zu gewährleisten, daß der Hal­ testift 23 in jeder Relativstellung der Scheibe 14 zur Welle 8 in die Einkerbung 22 automatisch eingeführt werden kann, sind folgende Vorkehrungen getroffen: Die Scheibe 14 weist an ihrem Umfangsrand außer der Einkerbung 22 noch zwei Stufen 32, 33 auf, die untereinander und von der Ein­ kerbung 22 jeweils Winkelabstände von 120° haben. Der Um­ fangsrandabschnitt zwischen der Einkerbung 22 und der Stu­ fe 32 ist kreisförmig, während die Umfangsrandabschnitte zwischen den Stufen 32, 33 sowie zwischen der Stufe 33 und der Einkerbung 22 etwa die Form von Evolventen haben, wie aus der Darstellung von Fig. 4 ersichtlich.

Wenn zu Beginn der Einstellung des Abstandes der Biegewan­ ge 4 von ihrer Schwenkachse S die Scheibe 14 relativ zur Biegewange 4 eine gegenüber Fig. 4 abweichende Position hat, spielt sich folgender Vorgang ab: Die Oberwange 3 wird in die dargestellte, von der Unterwange 2 abgehobene Position verbracht. Der Haltestift 23 kann dabei an einer beliebigen Stelle des Umfangrandes der Scheibe 14 zur An­ lage kommen, wobei die Feder 31 als elastischer Ausgleich wirkt, falls die Schwenkbewegung des Hebels 24 mangels ra­ dialen Eindringens des Haltestiftes 23 in die Einkerbung 22 oder eine der Stufen 32, 33 seine volle Bewegung nicht ausführen kann. Nunmehr erfolgt über den die Biegewange 4 antreibenden Elektromotor 16 (Fig. 5) eine Verschwenkung der Biegewange im Gegenuhrzeigersinn in Richtung des Pfei­ les B über etwas mehr als 120°. Anschließend wird die Bie­ gewange 4 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt, wobei die Scheibe 14 durch Angreifen des Haltestifts 23 an einer der Stufen 32, 33 oder der Einkerbung 22 festgehalten wird und die Biegewange 4 um einen bestimmten Winkel relativ zur Scheibe 14 verdreht wird, und zwar je nach der vorhe­ rigen Relativposition von Biegewange 4 und Scheibe 14. (Die Feder 31 erlaubt dabei vorher ein zwangsläufiges Ein­ fallen des Haltestifts 23 in die Stufen 32, 33 bzw. die Einkerbung 22, falls der Haltestift 23 zunächst auf einen Umfangsrandabschnitt mit größerem Radius auftrifft.)

Dieser Vorgang der Hin- und Herverschwenkung der Biegewan­ ge 4 um etwas mehr als 120° wird insgesamt dreimal ausge­ führt. Hierdurch ist sichergestellt, daß spätestens nach der dritten Hin- und Herverschwenkung der Biegewange 4 der Haltestift 23 sicher in die Einkerbung 22 eingeführt und die Anordnung die in Fig. 4 dargestellte Konfiguration einnimmt. Nunmehr kann durch eine erneute Verschwenkung der Biegewange 4 bei durch den Haltestift 23 festgehalte­ nem Exzenterglied 12 der gewünschte Abstand der Biegewange 4 von ihrer Schwenkachse S eingestellt werden.

Die beschriebene automatische Verrastung der Scheibe 14 mit dem Haltestift 23 erfolgt rein mechanisch, ohne daß hierzu eine besondere, z. B. elektronische oder elektro­ optische Sensorik erforderlich wäre, mit welcher die je­ weiligen Winkelpositionen der Scheibe 14 und der Welle 8 abgefühlt wird.

Die Fig. 5 zeigt die Verankerung des die Welle 8 der Bie­ gewange 4 antreibenden Elektromotors 16 mit Aufsteckge­ triebe 17 am Maschinengestell 1. Diese Verankerung muß ge­ lenkig sein, da der Motor 16 über das Aufsteckgetriebe 17 direkt auf die Welle 8 aufgesteckt ist und somit die vom Exzenterglied 12 hervorgerufenen, exzentrischen Drehbewe­ gungen dieser Welle 8 mitmacht. Diese exzentrische Bewe­ gung erfolgt in der Zeichnungsebene der Fig. 5. Dement­ sprechend muß auch das Hebelgestänge seine Gelenkigkeit in dieser Ebene entfalten und umfaßt zu diesem Zweck zwei in dieser Ebene liegende Hebel, nämlich einen ersten, starr mit dem Aufsteckgetriebe 17 verbundenen Hebel 34 sowie ei­ nen daran angelenkten Hebel 35, der wiederum mit dem Ma­ schinengestell 1 gelenkig verbunden ist.

Bei der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung umschließt das Exzenterglied 12 die Welle 8 der Biegewange 4 und ist mit dem Wälzlager 9 im Maschinen­ gestell drehbar gelagert. Prinzipiell wären auch andere Anordnungen des Exzentergliedes zum Verstellen des Abstan­ des der Biegewange von ihrer Schwenkachse möglich, wenn nur bei festgestelltem Exzenterglied durch Verschwenken der Biegewange der Abstand der Biegewange von ihrer Schwenkachse einstellbar ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird ferner der Hal­ testift 23 der Feststelleinrichtung durch eine Bewegung der Oberwange 3 betätigt. Prinzipiell könnten hierzu auch andere, ohnehin vorhandene, angetriebene Teile der Maschi­ ne ausgenutzt werden, beispielsweise eine gegebenenfalls verstellbare Unterwange.

Das Fixieren der im wesentlichen aus der Scheibe 14 mit der Einkerbung 22 und dem beweglichen Haltestift 23 beste­ henden Feststelleinrichtung wird bei der dargestellten Ausführungsform durch Einrasten des Haltestiftes 23 in die Einkerbung 22 vollzogen. Auch hier sind Abwandlungen denk­ bar, beispielsweise die Verwendung einer Klemmeinrichtung, mit welcher die ein Teil der Feststelleinrichtung bilden­ den Scheibe 14 in einer vorgegebenen Winkelposition fest­ geklemmt werden kann.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausbildung und Anordnung des Exzenterglieds 12 ist spiegelsymmetrisch auch auf der ge­ genüberliegenden Seite der Biegewange 4 am Maschinenge­ stell 1 vorgesehen, und zwar einschließlich der Feststell­ einrichtung, jedoch ohne Antriebsaggregat 15, das ledig­ lich auf einer Seite der Vorrichtung erforderlich ist.

Die beschriebene Vorrichtung zum Biegen eines Bleches ist vorzugsweise mit einer programmierbaren Steuerung, z. B. einer CNC-Steuerung, ausgerüstet, mit deren Hilfe insbe­ sondere auch die Feststelleinrichtung der Scheibe 14 und damit des Exzentergliedes 12 betätigt und der Abstand der Biegewange 4 von der Schwenkachse S in der erläuterten Weise automatisch eingestellt wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Biegen eines Bleches mit einem Maschi­ nengestell (1), mit einer Unterwange (2), mit einer relativ zur Unterwange einstellbaren Oberwange (3) und mit einer um eine maschinengestellfeste Schwenkachse (S) verschwenkbaren Biegewange (4), deren Abstand von der Schwenkachse verstellbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• A. ein Exzenterglied (12) zum Verstellen des Abstan­ des der Biegewange (4) von ihrer Schwenkachse (S);
• B. eine Feststelleinrichtung (Scheibe 14, Haltestift 23) zum Feststellen des Exzenterglieds (12) in ei­ ner vorgegebenen Winkelposition;
• C. wobei durch Verschwenken der Biegewange (4) bei festgestelltem Exzenterglied (12) der Abstand der Biegewange von ihrer Schwenkachse einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenterglied (12) eine die Biegewange (4) tragende Welle (8) umschließt und an seiner Außenseite mit einem Drehlager (9) im Maschinengestell (1) dreh­ bar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenterglied (12) mit Selbsthemmung (Brems­ büchse 11, Ring 22) auf der Welle (8) der Biegewange (4) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (14, 23) durch eine Klemmeinrichtung in der vorgegebenen Winkelposition festklemmbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (14, 23) durch eine Rast­ einrichtung (22) in der vorgegebenen Winkelposition verrastbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (14, 23) durch die Bewe­ gung der Oberwange (3) betätigbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsaggregat (15) der Biegewange (4) auf einer durch das Exzenterglied (12) verstellbaren Welle (8) der Biegewange (4) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (15) durch ein Hebelgestänge (34, 35) am Maschinengestell (1) fixiert ist.