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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Blechbiegemaschine, insbesondere
für die
Herstellung von Rohren, mit einer Biegeeinrichtung, die ein System von
Formwerkzeugstempeln mit in mehreren von einem zugeführten Blech
in unterschiedlichen Abständen
anordenbaren Reihen von Pressschuhen aufweist, wobei die Abstände der
Pressschuhe von der betreffenden Blechoberfläche entsprechend der zu biegenden
Kontur des Bleches bestimmen und über mehrere Stellglieder vorgegeben
oder vorgebbar sind und wobei mehrere hydraulisch oder pneumatisch
angetriebene Formstempel auf der den Formwerkzeugstempeln gegenüberliegenden
Seite des Bleches angeordnet sind, um das Blech in die von den Formwerkzeugstempeln
eingestellte Kontur zu biegen.
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Eine
Blechbiegemaschine dieser Art ist in der
DE 24 02 190 A1 angegeben.
Bei dieser bekannten Blechbiegemaschine sind über der Oberseite und der Unterseite
einer über
eine Tragevorrichtung zugeführten
Blechplatte flächig
mehrere Reihen von zur unteren oder oberen Oberfläche des
Bleches hin gerichteten Stempeln angeordnet, die in verschiedenen Abständen von
der Blechoberfläche
einstellbar sind. Die Stempel auf der Oberseite und Unterseite des Bleches
sind dabei jeweils in mindestens drei Reihen angeordnet, wobei jeder
Reihe auf der Oberseite eine Reihe auf der Unterseite gegenüberliegt
und die Abstände
zwischen den Reihen einstellbar sind. Die Stempel sind mittels eines
Schraubspindelsystems auf der Oberseite und der Unterseite oder
mit einem Schraubspindelsystem auf der einen und einem Hydrauliksystem
auf der anderen Seite verstellbar, wobei mittels des Schraubspindelsystems
eine bestimmte Krümmung
des Bleches voreingestellt wird, um dann die Blechplatte mit den
auf der anderen Seite angeordneten Stempeln gegen die voreingestellten
Stempel zu drücken
und ihr die gewünschte Krümmung zu
verleihen. Insbesondere dicke Bleche sind auf diese Weise nur mit
erheblichem Aufwand zu biegen.
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In
der
DE 42 15 807 A1 ist
eine Rohrbiegemaschine angegeben, bei der ein Blech auf zwei voneinander
beabstandete, in Längsrichtung
des Rohres sich erstreckende untere Biegewerkzeuge aufgelegt und
mit einem zwischen den unteren Biegewerkzeugen auf der gegenüberliegenden
Oberseite angeordneten oberen Biegewerkzeug durchgebogen wird. Die
beiden unteren Biegewerkzeuge sind dabei mittels einer unter dem
Tisch befindlichen Reihe von Kolben-/Zylindereinheiten abgestützt und
auch das obere Biegewerkzeug wird mittels einer Reihe aus Kolben-/Zylindereinheiten
betätigt.
Zum Biegen des Bleches in die gewünschte zylindrische Rohrform muss
dieses mehrmals nachgeführt
und die Biegevorgänge
müssen
entsprechend häufig
durchgeführt werden.
Auch diese Vorgehensweise ist aufwändig.
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Eine
weitere Blechbiegemaschine für
Rohre ist in der
EP
0 051 554 A2 gezeigt. Hierbei sind obere, sich entlang
der Länge
des Rohres erstreckende Formkörper
mit der Rohrkontur entsprechenden halbzylindrischen Einformungen
vorgesehen, die mittels relativ aufwändiger, Zylinder aufweisender
Verstellmechanismen für
einen Pressvorgang verfahren werden.
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Für das Biegen
von Blechen, beispielsweise bei der Fertigung von Hohlkörpern und
insbesondere Rohren, wird das Blech, das eine erhebliche Stärke von
mehreren Zentimetern oder gar im Bereich eines Dezimeters aufweisen
kann, üblicherweise
zwischen zwei Formstücken
gepresst. Je nach anzubringender Kontur müssen die dazu notwendigen Formwerkzeuge
für verschiedene
Abmessungen gewechselt werden. Derartige Umrüstmaßnahmen schränken die Verfügbarkeit
der Anlagen ein.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blechbiegemaschine insbesondere
für die
Herstellung von Rohren bereit zu stellen, mit der sich bei zuverlässigem Betrieb
eine verbesserte Ausnutzung ergibt.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Stellglieder als Stellzylinder ausgebildet
sind und dass die Formstempel in lediglich einer Reihe im Bereich
eines an die Blechkante angrenzenden Endabschnitts des Blechs angeordnet
sind.
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Mit
diesem Aufbau kann über
die Stellzylinder und die damit verbundenen Pressschuhe die gewünschte Kontur
genau eingestellt werden. Andererseits kann mittels der auf der
gegenüberliegenden Seite
angeordneten Formstempel, die in dem an die Blechkante angrenzenden
Endabschnitt des Bleches angreifen, der Biegevorgang bei stabilem
Aufbau und einfacher, genauer Steuerung zuverlässig durchgeführt werden.
Die mehreren Reihen der Formwerkzeugstempel sind dabei vorzugsweise über der Oberseite
des Bleches angeordnet, während
die eine Reihe der Formstempel vorteilhaft an der Unterseite angeordnet
sind. Jedoch ist auch eine umgekehrte Anordnung der Formwerkzeugstempel
an der Unterseite und der den Biegevorgang ausführenden Formstempel an der
Oberseite denkbar. Jedenfalls wird mit nur einer Reihe von Formstempeln
bei nur einem Biegevorgang ein großer Biegebereich um alle Reihen
der Formwerkzeugstempel erreicht.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung besteht dabei darin, dass die Reihe der
Formstempel höchstens soweit
von der betreffenden Blechkante entfernt ist wie die dieser am nächsten liegende
Reihe der gegenüberliegenden
Formwerkzeugstempel.
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Die
Biegebearbeitung wird dabei dadurch begünstigt, dass eine Einspannvorrichtung
für die Blechplatte
vorhanden ist, die parallel zu der von der Blechkante abgelegenen
Reihe der Formwerkzeugstempel auf deren von der Blechkante abgekehrter Seite
angeordnet ist. Diese Maßnahmen
können
die Genauigkeit der Biegebearbeitung unterstützen.
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Dabei
besteht für
den Aufbau eine vorteilhafte Ausbildung darin, dass die Einspannvorrichtung zur
Auflage der Blechplatte eine untere feste oder in der Höhe fest
einstellbare Abstützung
und eine dieser auf der Oberseite gegenüberliegende Spannanordnung
zum Festklemmen der Blechplatte gegen die Abstützung aufweist.
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Zu
einer vorteilhaften Funktion tragen die Maßnahmen bei, dass die Spannanordnung
zum Öffnen
und Schließen
an eine hydraulisch arbeitende Betätigungsvorrichtung angeschlossen
ist.
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Ein
stabiler Aufbau und eine zuverlässige Funktion
werden ferner dadurch unterstützt,
dass die Hydraulikantriebe, insbesondere ausgebildet als weitere
Stellzylinder, der Formstempel zur Erzeugung höherer Kräfte dimensioniert sind als
die Stellzylinder der Formwerkzeugstempel.
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Für die Formung
ist die Maßnahme
von Vorteil, dass auch die Formstempel mit Pressschuhen versehen
sind. Mit austauschbaren Pressschuhen an den Formwerkzeugstempeln
und/oder den Formstempeln lässt
sich ein Verschleiß leicht
beheben oder auf einfache Weise eine Anpassung an unterschiedliche
Krümmungen
erreichen.
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Verschiedene
Krümmungen
lassen sich auf einfache Weise dadurch vorgeben, beispielsweise über einen
in der Steuerungseinrichtung enthaltenen Rechner programmieren,
dass für
die Einstellung der Stellzylinder eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist,
mit der die Reihen der Pressschuhe in Richtung der Reihen mit gleichem
Abstand von der Blechoberfläche
und von Reihe zu Reihe zur Blechkante hin mit zunehmendem Abstand
entlang einer Geraden oder in konvexer, insbesondere kreisabschnittförmiger, Krümmung positionierbar
sind. Über
die Steuerungseinrichtung kann auch der Biegevorgang über die Formstempel
mit der zugehörigen
hydraulischen oder pneumatischen Antriebsvorrichtung, beispielsweise
ebenfalls mit Stellzylindern abgestimmt auf den Krümmungsverlauf
und/oder das Material (Stärke,
Zusammensetzung) geeignet gesteuert werden.
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Für den Aufbau
der Blechbiegemaschine sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass die
Anzahl der Formstempel pro Reihe geringer ist als die Anzahl der
Formwerkzeugstempel pro Reihe. Auf diese Weise lässt sich der Aufbau vereinfachen und
auch an unterschiedliche Anforderungen anpassen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
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Die
Fig. zeigt eine in einer Blechbiegemaschine angeordnete Blechplatte, über deren
Oberseite mehrere Reihen von Formwerkzeugstempeln 1 und
unter deren Unterseite eine Reihe von Formstempeln 3 angeordnet
sind. Die Blechplatte B, die über
eine Auflage 14 zugeführt
wird, ist in einer Einspannvorrichtung 10 mit einer Abstützung 11 auf
der Unterseite und einer Spannanordnung 12 auf der Oberseite
stabil festgelegt, wobei die Spannanordnung 12 mittels
einer vorzugsweise hydraulischen oder pneumatischen Betätigungsvorrichtung 13 gegen
die Oberseite der Blechplatte B gegenüber der Abstützung 11 angedrückt wird.
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Die
der Oberseite der Blechplatte B zugekehrten Endabschnitte der Formstempel 3 sind
mit Pressschuhen 1.1 versehen, deren Enden konisch angeschrägt oder
konvex nach außen
gerundet sind, so dass sie den Biegevorgang entsprechend der eingestellten
Krümmung
begünstigen.
Auch der zur Unterseite der Blechplatte B gerichtete Endabschnitt
der betreffenden Formstempel 3 ist mit einem weiteren Pressschuh 4 versehen,
dessen zu der unteren Oberfläche
der Blechplatte B hin gerichtete Stirnfläche ebenfalls konisch abgeschrägt oder
konvex nach außen
gerundet ist, so dass zu Beginn der Biegebearbeitung die flache
Blechplatte B lediglich punktartig oder linienartig auf dem Pressschuh 4 aufliegt
und beim Biegevorgang eine Neigungsänderung der unteren Blechoberfläche relativ
zur Stirnseite des Pressschuhs 4 ungehindert fortschreiten
kann und auch dadurch der Biegevorgang begünstigt wird. Die Formwerkzeugstempel 1 und
die Formstempel 3 werden vorzugsweise mittels hydraulisch
angetriebener Stellglieder, insbesondere Stellzylinder 2 bzw. 6,
zur Einstellung auf die vorgegebene Krümmung einerseits und für den Biegevorgang
andererseits betätigt, wobei
die Steuerung oder Regelung der Betätigung mittels einer Steuerungseinrichtung 5 erfolgt.
Anstelle eines hydraulischen Antriebs kann insbesondere für die Formstempel 3 ein
pneumatischer Antrieb vorgesehen sein. Die Pressschuhe 1.1 und
weiteren Pressschuhe 4 können auswechselbar an den Endabschnitten
der Formwerkzeugstempel 1 bzw. der Formstempel 3 angebracht
sein, so dass Pressschuhe 1.1, 4 mit unterschiedlich
geformter Stirnseite aufgebracht werden können, bei Verschleiß ein einfacher
Austausch möglich
ist oder eine Anpassung an unterschiedliche Materialien zu biegender
Blechplatten B ermöglicht
wird. Bei der Abstimmung der Materialpaarung Pressschuhe/Blechplatte
ist es vorteilhaft, den Reibwert so zu wählen, dass eine Rutschhemmung
erreicht wird oder aber eine gute Gleitfähigkeit je nach Biegekontur
oder Blechmaterial, Blechstärke
oder dgl.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die
Reihe der Formstempel 3 für den Biegevorgang mit der
zugehörigen
Antriebseinrichtung über
der Oberseite der Blechplatte B angeordnet ist, während die
Reihen der Formwerkzeugstempel 1 für die Einstellung der Krümmung unter
der Unterseite der Blechplatte B angeordnet sind.
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Mittels
der Steuerungseinrichtung 5 können die Einstellung der Formwerkzeugstempel 1 auf
die vorgegebene Krümmung
und die Ansteuerung der Formstempel 3 für den Biegevorgang in Abstimmung aufeinander
erfolgen, wozu die Steuerung eine für eine Programmierung geeignete
Rechnereinheit aufweist. Vorteilhaft weist die Blechbiegemaschine
ein Messsystem mit einer Messsensorik auf, welches die Kontur des
Bleches beim Einbiegen aufnimmt und dessen Daten der Steuerungseinrichtung
zugeführt und
in dieser verarbeitet werden, um die Biegedaten anzupassen. Ferner
umfasst die Steuerungseinrichtung 5 vorteilhaft eine Speichereinrichtung,
in der Vorgabewerte für
die Bearbeitung bestimmter Produkttypen hinterlegt und für den Bediener
leicht abrufbar sind. Mit der Steuerungseinrichtung 5 kann auch
die Einspannvorrichtung 10 gekoppelt sein, um die Spannanordnung 12 beim
Zuführen
oder Abnehmen der Blechplatte B freizugeben und beim Biegevorgang
einzuspannen. Auch kann die Zuführung
der Blechplatte B zu der Bearbeitungsstelle für das Biegen mittels der Steuerungseinrichtung 5 erfolgen.
Die Einspannvorrichtung 10 ergibt eine eindeutige Festlegung
der Blechplatte B, so dass die Biegung über die Reihen der mit den
Pressschuhen 1.1 versehenen Formwerkzeugstempel 1 bei
stabiler Ausrichtung und mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Dabei bietet die Abstützung 11 mit
ihrer Stirnseite eine eindeutige Bezugslage für die Einstellung der Formwerkzeugstempel 1 und
die darüber
vorgegebene Krümmung
der Blechplatte B, wobei die jeweilige Stärke der Blechplatte B in der
Steuerungseinrichtung 5 mit berücksichtigt wird.
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Mit
der Biegemaschine kann die gewünschte Form
des Bleches, beispielsweise eine zylindrische Rohrform, einfach
und genau über
die mittels der Steuerung bzw. Regelung vorgegebene Einstellung der
hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinder mittels einer Segmentbiegebearbeitung
und Endstellung der Reihen der Formwerkzeugstempel 1 erreicht werden,
wobei unterschiedliche Einstellungen einfach und genau ermöglicht werden.
Die Reihen der Formwerkzeugstempel 1 sind dabei mit ihren
Stirnseiten auf gleiche Höhenlage
bzw. gleichen Abstand von der betreffenden Oberfläche der
Blechplatte B eingestellt, während
sich der Abstand von Reihe zu Reihe zur Kante des bearbeiteten Blechabschnitts hin
zunehmend entlang einer Geraden oder konvex nach außen gekrümmten Kurve
zunimmt. Beim Biegen des Bleches mittels der Formstempel 3 treten
somit die einzelnen Reihen der Formwerkzeugstempel 1 mit
ihren Stirnseiten bzw. Pressschuhen 1.1 zur Blechkante
hin nacheinander mit der betreffenden Oberfläche des Blechs in Kontakt,
wobei sich der Hebelarm zwischen der betreffenden Reihe der Formwerkzeugstempel 1 und
der Reihe der Formstempel 3 zunehmend verkürzt und
damit die aufzubringenden Biegekräfte erhöhen. Vorzugsweise sind die Formstempel 3 für höhere Kräftebeanspruchungen ausgelegt
als die Formwerkzeugstempel 1, da sie auch dynamisch stärker beansprucht
werden. Einem Pressschuh 4 können mehrere Formstempel 3 mit hydraulischen
bzw. pneumatischen Antrieben zugeordnet sein, so dass die Anzahl
der weiteren Pressschuhe 4 in diesem Falle geringer ist
als die Anzahl der Formstempel 3. Auch kann insgesamt die
Anzahl der Formstempel 3 in einer Reihe geringer sein als die
Anzahl der Formwerkzeugstempel 1 in einer Reihe, wodurch
die dynamische Steuerung der Formstempel 3 begünstigt und
auch Verschleißteile
verringert werden. Um bis zu der der betreffenden Blechkante am
nächsten
liegenden Reihe der Form werkzeugstempel 1 eine zuverlässige Biegung
durchzuführen,
ist die Reihe der Formstempel 3 höchstens so weit von der Blechkante
entfernt, wie die dieser am nächsten
liegende Reihe der Formwerkzeugstempel 1.
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Mittels
der Steuerungseinrichtung 5 kann die Steuerung bzw. Regelung
beim Biegen auf die Eigenschaften unterschiedlicher Materialien
des Werkzeugs der Blechplatte B geeignet abgestimmt werden.