DE19640119C2 - Biegewerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Biegewerkzeug für Bandstahlschnitte mit einer in einem Gehäuse angeordneten Biegezange bestehend aus zwei Zangenschenkeln, einem dazwischen verschiebbar geführten Stempel und einer dem Stempel zugeordneten Matrize.

Biegewerkzeuge der gattungsgemäßen Art finden im Bereich der Bandstahlschnitte beziehungsweise des Stanzformenbaus Anwendung. Sie dienen beispielsweise dazu, Stanzwerkzeuge für Papier- oder Kunststoffverpackungen herzustellen. Die Stanzwerkzeuge werden zum Beispiel verwendet, um Aufhängeöffnungen in Verpackungen hineinzustanzen (sogenanntes Euro-Loch), wie man sie in Supermärkten etc. findet. Die Stanzwerkzeuge werden aus gehärtetem Bandstahl hergestellt und so gebogen, daß die beiden Enden des Bandstahles exakt gegeneinander anliegen, um eine geschlossene Stanzform zu bilden. Es ist weiterhin erforderlich, um eine U-Form mit parallelen Schenkeln zu erhalten, den Bandstahl zu überbiegen, da er stets um ein gewisses Maß zurückfedert. Es können im allgemeinen Radien zwischen 2 und 6 mm erreicht werden.

Ein Biegewerkzeug nach dem Stand der Technik besitzt den Nachteil, daß die Zangenschenkel, deren optimale Angriffspunkte direkt hinter dem zu biegenden Radius liegen, nicht mehr an diesem Punkt angreifen, wenn Radien kleiner als 6 mm gebogen werden. Der Verschiebeweg des Stempels verlängert sich bei kleineren Radien, wodurch der Angriffspunkt der Zangenschenkel weiter nach hinten - vom optimalen Punkt weg - wandert. Hierdurch ist außerdem ein weiterer Nachteil begründet; je weiter entfernt von dem optimalen Punkt die Zangenschenkel mit dem Bandstahl in Eingriff kommen, desto länger muß der verbleibende Bandstahl sein - also die Schenkel der U-Form. Die Verarbeitung von vorgebogenen Bandstählen, bei denen die Biegung zu einem "U" nahe dem vorgebogenen Bereich liegt, ist bei gattungsgemäßen Biegewerkzeugen nicht möglich.

Die US-2,433,841 beschreibt ein Werkzeug zum Bearbeiten von Blechen. Eine Zange zum Biegen der Bleche wird hier in erster Linie durch die Reibung des zu biegenden Bleches geschlossen. Am Ende des Biegevorgangs liegt das Blech gegen einen Stempel des Werkzeugs an und drückt diesen gegen Abschnitte der Zange, die dadurch in ihrem Lager rotieren und den Bandstahl zusammendrücken. Um den Schließzeitpunkt des Werkzeugs zu bestimmen, sind umfangreiche Umbauarbeiten sowie die Bevorratung verschiedener Stempel notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Biegewerkzeug der beschriebenen Art derart zu verbessern, daß bereits vorgebogene Bandstähle verarbeitet werden können und der Schließzeitpunkt der Zangenschenkel bestimmbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise durch ein Biegewerkzeug gemäß Anspruch 1, bei dem die Biegezange durch das Verschieben des Stempels zu schließen und zu öffnen und der Stempel längenverstellbar ist.

Die Erfindung ist mit dem Vorteil verbunden, daß der Stempel bei kleinen (zu biegenden) Radien verlängert werden kann. Der Stempel wird entsprechend weniger weit von der Gehäuseöffnung wegverschoben. Dies gilt bis zum Schließen der Biegezange. Es ist somit gewährleistet, daß bei allen zu biegenden Radien der optimale Schließzeitpunkt der Biegezange eingehalten werden kann. Außerdem wird hierdurch der Materialbedarf an Stahl beziehungsweise der notwendige Abstand zwischen einem vorgebogenen Bereich des Bandstahls und dem zu biegenden "U", verringert.

Im Normalfall wird der Stempel über einen mittelbaren Kontakt mit der Matrize verschoben (wegen des dazwischenliegenden Bandstahls). Das Biegewerkzeug wird in eine Maschine eingespannt, wobei die Matrize von der Maschine in Richtung auf den Stempel bewegt wird. Entsprechend wird der Stempel verschoben und die Schließbewegung der Biegezange veranlaßt. Der Stempel kann eine rautenähnliche Form aufweisen und ist im Sinne des beschriebenen Bewegungsablaufs an die Form der Zangenschenkel angepaßt. Die Form des Stempels und der Wölbungen der korrespondierenden Flächen der Zangenschenkeln bewirkt, daß die translatorische Bewegung des Stempels in eine rotatorische Bewegung der Zangenschenkel umgesetzt wird. Die Zangenschenkel sind entsprechend auf einem gehäuseseitigen Drehlager angeordnet.

Es kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse im Bereich der Gehäuseöffnung mindestens einen Vorsprung aufweist, der die Gehäuseöffnung seitlich begrenzt und dessen Längserstreckung vom Rand der Gehäuseöffnung zum Beispiel der mittleren Matrizendicke entspricht. Durch einen derartigen Vorsprung, der nur eine relativ geringe Längserstreckung aufweist, wird erreicht, daß bereits vorgebogene Bandstähle unproblematisch anlegbar sind, ohne daß das Anlegen durch einen Kontakt des bereits vorgebogenen Bereiches mit dem Gehäuse behindert wird. Hierdurch wird wiederum erreicht, daß der zur Abwinklung zur Verfügung stehende Bandstahlrest ein deutlich geringeres Maß besitzen kann als es nach dem Stand der Technik erforderlich ist.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Stempel auf seiner der Gehäuseöffnung abgewandten Seite einen Fortsatz aufweist, der in einer korrespondierenden Ausnehmung des Gehäuses führbar ist. Bei Biegewerkzeugen nach dem Stand der Technik ist es nachteilig, daß in dem Fall, daß die Matrize nicht exakt gerade auf den Stempel trifft, dieser keine rein translatorische Bewegung ausführte, sondern sich leicht dreht, was zu einem ungleichmäßigen Schließen der beiden Zangenschenkeln beziehungsweise zu einem Verklemmen der Werkzeugteile führt. Ein gleichmäßiges beziehungsweise beidseitiges Schließen der Biegezange erfolgte erst dann, wenn der Stempel ganz von der Gehäuseöffnung weggeschoben ist, also seine Endlage erreicht hat. Um eine größere Genauigkeit der zu biegenden Form zu erreichen, ist es notwendig, daß beide Zangenschenkel gleichzeitig und gleichmäßig mit dem Bandstahl in Kontakt treten.

Durch die Ausbildung eines Fortsatzes an der der Gehäuseöffnung abgewandten Seite des Stempels, der in einer korrespondierenden Ausnehmung des Gehäuses geführt ist, wird erreicht, daß der Stempel eine rein translatorische, gradlinige Bewegung durchführt und somit beide Zangenschenkel zu einer gleichmäßigen Schließbewegung veranlaßt.

Der Stempel kann zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Teile in der Achse der Verschiebebewegung relativ zueinander beweglich sind. Eine Verbindung der beiden Teile kann hierbei über eine Steckverbindung erfolgen. So kann der Teil, welcher in Richtung auf die Gehäuseöffnung zeigt, an seiner dem anderen Stempelteil zugewandten Seite einen Fortsatz besitzen, der in einen zugeordneten Hohlraum des anderen Stempelteiles einschiebbar ist. Die Verbindung kann beispielsweise reibschlüssig erfolgen, es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine zusätzliche Sicherungsschraube anzubringen, die von oben, also senkrecht zur Verschieberichtung des Stempels in eine entsprechende durch das andere Stempelteil hindurchgehende Gewindebohrung einschraubbar ist und auf den eingeschobenen Fortsatz des anderen Stempelteils drückt, also eine kraftschlüssige Verbindung herstellt.

Die Relativbewegung der beiden Stempelteile zueinander kann auch mittels einer Gewindestange erfolgen. Die Gewindestange kann dabei so angebracht sein, daß sie an der der Gehäuseöffnung abgewandten Seite aus dem Gehäuse heraustritt und von dort bedienbar ist.

Schließlich kann seitlich am Gehäuse des Biegewerkzeuges ein Anschlagwinkel angeordnet sein, der ein geringes Maß über das Gehäuse in Richtung auf die Gehäuseöffnung hinausragt und dessen freies Winkelende in Richtung der gegenüberliegenden Gehäuseseite zeigt. Durch eine derartige Ausgestaltung wird erreicht, daß der zu biegende Bandstahl beim Anlegen gegen das freie Winkelende des Anschlags geschoben werden kann, und so der U-Schenkel nach dem Biegen eine genau definierte Länge erhält.

Bei Stanzwerkzeugen ist es häufig notwendig, daß nach dem Biegen die beiden Enden des Bandstahles exakt stumpf gegeneinander anliegen, da sonst ein sauberes Durchstanzen nicht möglich ist. Der Anschlag kann deshalb so gestaltet sein, daß die Länge des freien Winkelendes exakt justierbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Biegewerkzeug

Fig. 2 ein fertiges Stanzwerkzeug.

Fig. 1 zeigt ein Biegewerkzeug, das in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist, mit einem Gehäuse 12 und einer darin angeordneten, lose geführten Biegezange 14, die aus zwei Zangenschenkeln 16 und 18 besteht, wobei die Zangenschenkel 16, 18 nicht miteinander verbunden sind. Die Zangenschenkel 16, 18 bestehen jeweils aus einem oberen Teil 16o, 18o und einem unteren Teil 16u, 18u. Die vom Stempel abgewandte Seite der Zangenschenkel 16, 18 besitzt zwischen den Abschnitten 16u, 16o beziehungsweise 18u, 18o jeweils eine in der Aufsicht halbkreisförmig gestaltete Einbuchtung 16e, 18e, die auf einem korrespondierenden kalottenförmigen gehäuseseitigen Lager 19 abrollt (drehbar geführt ist).

Zwischen den Zangenschenkeln 16, 18 ist ein Stempel 20 verschiebbar geführt, der aus zwei Teilen 22 und 24 besteht, wobei die beiden Teile 22 und 24 mittels einer Steckverbindung 26 miteinander verbunden sind, und die Steckverbindung 26 über eine Schraube 28 kraftschlüssig gesichert ist. Durch Lösen der Schraube 28 und Verschieben des Bolzens 26 können die Stempelteile 22, 24 relativ zueinander verschoben werden.

Der Stempelteil 22 ist in der Aufsicht rautenförmig gestaltet und weist an seinen gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Ausbuchtung 38 auf, deren oberer Teil 38o jeweils gegen einen korrespondierenden Abschnitt 16k, 18k, eines Zangenschenkels 16, 18 anliegt.

Soll nun ein Bandstahl (nicht dargestellt) in eine U-Form gebogen werden, so wird er vor der Gehäuseöffnung 34 angelegt und eine Matrize (nicht dargestellt) wird durch eine Maschine in Richtung auf die Gehäuseöffnung 34 und auf den Stempel 20 bewegt. Die Matrize weist hierbei eine Form auf, die an ihrer dem Stempel 20 zugewandten Seite rund ist und an ihrer dem Stempel 20 abgewandten Seite sich verjüngt. Stößt der auf der Matrize aufliegende Bandstahl gegen den Stempel 20 beziehungsweise dessen Teil 24, so wird der Stempel 20 innerhalb des Gehäuses 12 von der Gehäuseöffnung 34 weggeschoben. Der rautenförmig gestaltete Stempelteil 22 drückt dabei gegen die Abschnitte 16k, 18k, der Zangenschenkel 16, 18 wodurch die Zangenschenkel 16, 18 eine Drehung um die Lager 19 ausführen. Parallel dazu wird der Bandstahl um die Matrize gebogen. Im Augenblick des Schließens der Biegezange 14 liegen die dem Stempel 20 zugewandten Seiten 16s, 18s der Zangenschenkel 16, 18 an dem korrespondierend geformten Stempelteil 22 an.

Die Länge des Stempels 20 kann so eingestellt werden, daß die Zangenschenkel 16, 18 direkt hinter dem gebogenen Radius R schließen und so den Bandstahl um ein ausreichendes Maß überbiegen, das notwendig ist, um den gehärteten Stahl anschließend in eine U-Form zurückfedern zu lassen.

Beim Verschieben des Stempels 20 greift ein Fortsatz 41 am Ende 42 des Stempels 20 in eine Ausnehmung 44 des Gehäuses 12 ein, in welcher der Fortsatz 41 mit geringem Spiel geführt wird. Durch diese Führung wird sichergestellt, daß der Stempel 20 eine rein translatorische Bewegung ausführt, und so beide Zangenschenkeln 16, 18 gleichmäßig (gleichzeitig und entgegengesetzt) abrollen, wodurch ein gleichmäßiges und gleichzeitiges Schließen der beiden Zangenschenkel 16, 18 sichergestellt ist.

Das Gehäuse 12 weist im Bereich der Gehäuseöffnung 34 Vorsprünge 48 auf, die ein Anlegen eines bereits vorgewölbten Bandstahles ermöglichen. Seitlich am Gehäuse 12 ist darüber hinaus ein Anschlagwinkel 50 angebracht, dessen einer Schenkel 51 in Richtung auf die Gehäuseöffnung 34 über das Gehäuse 12 hinaussteht und an dessen in Richtung auf die Gehäuseöffnung 34 weisendem Ende 52 sich ein zweiter Sehenkel 54 in einem rechten Winkel, anschließt und sich in Richtung auf die gegenüberliegende Gehäuseseite 56 erstreckt. Der Bandstahl kann gegen den Schenkel 54 angelegt werden, um zum Beispiel die Länge der U-Schenkel des gebogenen Bandstahls exakt zu definieren und ein sicheres Schließen der beiden Enden 60 des fertigen Stanzwerkzeuges 62, welches in Fig. 2 gezeigt ist, zu gewährleisten.

Fig. 2 zeigt ein fertiges Stanzwerkzeug 62, welches aus einem gehärteten Bandstahl besteht. Das Stanzwerkzeug weist an einer Seite 64 eine konvexe Wölbung 65 auf und die beiden Bandstahlenden 60 liegen an der gegenüberliegenden Seite 66 stumpf gegeneinander an. Die beiden Seiten 64 und 66 des Stanzwerkzeuges sind im wesentlichen parallel und die Seiten 68 weisen eine U-Form mit einem Radius R auf.

Claims (7)

1. Biegewerkzeug für Bandstahlschnitte mit folgenden Merkmalen:

• 1. einer in einem Gehäuse (12) lose angeordneten Biegezange (14), bestehend aus zwei Zangenschenkeln (16, 18),
• 2. einem zwischen den Zangenschenkeln (16, 18) verschiebbar geführten Stempel (20),
• 3. einer dem Stempel (20) vor einer Gehäuseöffnung (34) zugeordneten Matrize,
• 4. die Zangenschenkel (16, 18) sind auf gehäuseseitigen Drehlagern (19) angeordnet,
• 5. der Stempel (20) ist längenverstellbar und
• 6. liegt gegen einen korrespondierenden Abschnitt (16k, 18k) der Zangenschenkel (16, 18) an.

2. Biegewerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Stempel (20) mittelbar über die Matrize verschiebbar ist.

3. Biegewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Gehäuse (12) auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Gehäuseöffnung (34) jeweils einen Vorsprung (48) aufweist.

4. Biegewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Stempel (20) auf der der Gehäuseöffnung (34) abgewandten Seite (42) einen Fortsatz (41) aufweist, der in einer korrespondierenden Ausnehmung (44) des Gehäuses (12) führbar ist.

5. Biegewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Stempel (20) zweiteilig ausgebildet ist, und die beiden Teile (22, 24) des Stempels (20) in der Achse der Verschiebbarkeit des Stempels relativ zueinander festlegbar sind.

6. Biegewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Zangenschenkel (16, 18) etwa mittig entlang ihrer Außenkanten drehbar im Gehäuse (12) abrollen.

7. Biegewerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem seitlich am Gehäuse (12) ein Anschlagwinkel (50) angeordnet ist, der ein geringes Maß über das Gehäuse (12) in Richtung auf die Gehäuseöffnung (34) hinausragt.