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Biegemaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Biegemaschine mit mindestens einer
Maschineneinheit, bei welcher das zu biegende Blech zwischen einem festen Auflagebalken
und einer auf und ab beweglichen Oberwange einspannbar und mittels einer um die
Biegekante verschwenkbaren Biegewange biegbar ist, wobei die Maschine einen oberen,
nach vorne ragenden Gestellteil und einen unter diesem angeordneten, schwenkbar
in einem Maschinenständerteil gelagerten Schwenkarm aufweist, dessen Ende die Oberwange
trägt.
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Es ist Ziel der Erfindung, bei einer Biegemaschine dieser Gattung
die Niederhaltekraft für die Oberwange möglichst nahe oberhalb der Biegekante zu
erzeugen. In der Einspannstellung der Oberwange soll diese verriegelt sein und die
Antriebsvorrichtung, beispielsweise eine Hydraulik, soll entlastet sein.
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Bei einer aus mehreren Maschineneinheiten zusammengebauten Biegemaschine
soll die Oberwange über die ganze Länge gleichmässig absenkbar und mit konstanter
Kraft auf das zu biegende Blech drückbar sein.
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Diese Anforderungen werden erfindungsgemäss so erfüllt, dass der obere
Gestellteil und der Schwenkarm durch eine Kniehebelvorrichtung miteinander verbunden
sind, welche aus einer Schwinge und einer gelenkig mit letzterer verbundenen Lasche
besteht, und dass zum Senken und Heben der Oberwange die Kniehebelvorrichtung mittels
eines Antriebes unter Veränderung des Kniehebelwinkels zwischen zwei Endstellungen
bewegbar ist, wobei die Vorrichtung zwischen diesen Endstellungen eine Totpunktlage
durchläuft.
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Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer
aus mehreren Maschineneinheiten zusammengebauten Biegemaschine von vorn, wobei die
linke Einheit teilweise geschnitten dargestellt ist nach der Schnittlinie I-I gemäss
Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II durch die Biegemaschine gemäss
Fig. 1, wobei die Oberwange sich in ihrer niedergespannten Stellung befindet und
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie II-II gemäss Fig. 1, wobei die Oberwange
in ihrer oberen Endstellung dargestellt ist.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Biegemaschine weist ein Gestell
1 auf, das über den Maschinenrahmen 2, die Rahmenfüsse 3 und die Bodenplatten 4
auf dem Boden 5 abgestützt ist. Ein sich über die ganze Länge der Maschine erstreckender
Auflagebalken 6 ist vorne auf dem Gestell befestigt, wobei sich zwischen dem Auflagebalken
6 und dem Gestell 1 Befestigungsplatten 7 befinden. In einem oberen, nach vorne
ragenden, U-förmigen Gestellteil 8 ist ein Führungsarm 9 auf und ab beweglich gelagert.
Der Führungsarm 9 trägt vorne eine Drucklasche 10, an deren vorderem Ende die sich
in Längsrichtung erstreckende Oberwange 11 befestigt
ist. In der
Fig. 2 ist die Oberwange 11 in ihrer niedergespannten Stellung gezeigt, währenddem
sie in der Fig. 3 in ihrer oberen Endstellung dargestellt ist. Das andere Ende des
Führungsarmes 9 ist an der Stelle 12 verschwenkbar mit einer vertikalen Platte 13
verbunden, die ihrerseits oben über den Halteteil 14 verschwenkbar am Gestellteil
8 gelagert ist. Die vertikale Platte 13 ist im Ständer 15 der Maschine untergebracht
und kann mittels der an ihrem unteren Ende angeordneten Schere 16 verstellt werden.
Zur Verstellung der Schere 16 dienen die auf dem Gestell gelagerte Exzenterwelle
17 und der Exzenter 18.
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Das zu biegende Blech 19 wird auf den Auflagebalken 6 gelegt und mittels
der gegen diesen gepressten Oberwange 11 eingespannt.
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Dann wird die Biegewange 20 um die Biegekante 21 nach oben verschwenkt,
um das Blech 19 abzukanten. Die Biegekante 21 entspricht der ideellen Schwenkachse
der Biegewange. Die Verschwenkung der Biegewange 20 erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders
22, der bei 23 verschwenkbar am Maschinengestell 1 abgestützt ist. Die Kolbenstange
25 des Hydraulikzylinders 22 wirkt auf das Gelenkparallelogramm 24 ein, um die Schwenkbewegung
der Biegewange 20 auszulösen.
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Zur Steuerung der Oberwangenbewegung ist das vordere Ende 26 des
Führungsarmes 9 durch eine Kniehebelvorrichtung 27 mit dem vorderen Ende 28 des
nach vorne ragenden Gestellteils 8 verbunden. Die Kniehebelvorrichtung 27
besteht
aus einer doppelarmigen Schwinge 9, die an der Stelle 30 gelenkig mit einer Lasche
31 verbunden ist. Das obere Ende der Schwinge 29 ist mit de Spannhülse 32 verschweisst,
die ihrerseits fest auf der hohlen Steuerwelle 33 sitzt. Der Schwenkliebel 34 ist
ebenfalls an der Spannhülse 32 angeschweisst. Das untere Ende 35 des Schwenkhebets
34 ist gelenkig mit der KoLbenstange 36 des Hydraulikzylinders 37 verbunden.
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Der i1#%raulikzy1inder 37 stützt sich gelenkig über die Ankerplatte
38 am Gestellteil 8 ab. Das untere Ende der Lasche 31 ist mit dem Drucklager 39
verbunden, welches an der auf dem Führungsarm 9 angeschweissten Druckaufnahmeplatte
40 angeordnet ist. Der Abstand des Drucklagers 39 von der Druckaufnahmeplatte 40
kann durch Lösen der Schrauben 41 und durch Unterlegung von Zwischenplatten 42 variiert
werden.
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Zur Begrenzung der beiden Endstellungen der Oberwange 11 sind zwei
Anschläge 43 und 44 vorgesehen, wobei eine untere Verlängerung 45 der Schwinge 29
zum Zusammenwirken mit diesen Anschlägen bestimmt ist.
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In der oberen Endstellung der Oberwange 11 ist die Verlängerung 45
der Schwinge 29 gegen den oberen Anschlag 44 gedrückt. Zum Senken der Oberwange
wird nun die Kolbenstange 36 des Hydraulikzylinders 37 ausgefahren. Dies bewirkt
eine Verschwenkung
des Schwenkhebels 34 und auch der doppelarmigen
Schwinge 29 um die Achse 33' der Steuerwelle 33. Dadurch wird die Lasche 31 und
somit auch das vordere Ende des Führungsarmes 9 nach unten bewegt, was zur Vergrösserung
des Kniehebelwinkels der Kniehebelvorrichtung 27 führt. Der Kniehebelwinkel ist
dabei wie folgt definiert: Die Mittelpunkte der Steuerwelle 33, des Kniehebelgelenkes
30 und des Drucklagers 39 seien mit 33', 30' und 39 bezeichnet. Die beiden Verbindungsgeraden
der Mittelpunkte 33', 30' bzw. 30', 39' schliessen dann den Kniehebelwinkel ein.
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Kurz vor Erreichen der gestreckten Stellung dieser beiden Geraden,
d. h. kurz vor Erreichen eines Kniehebelwinkels von 1800, berührt die Oberwange
11 das auf dem Auflagebalken angeordnete Blech 19.
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Beim weiteren Ausfahren der Kolbenstange 36 weicht der obere Gestellteil
8 unter elastischer Verformung nach oben aus und auch die Drucklasche 10 wird etwas
elastisch verformt. Die Verformung erfolgt dabei innerhalb der zulässigen Beanspruchung
dieser Maschinenelemente. Dadurch wird die Oberwange mit grossem Druck gleichmässig
federnd nach unten auf das Blech 19 gepresst.
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Die grösste Druckkraft entsteht bei gestrecktem Kniehebel bei einem
Winkel von 1800. Nach Ueberwindung dieser Totpunktlage knickt der Kniehebel unter
leichter Druckentlastung wieder etwas ein, wobei der untere ................
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Anschlag 43 die Entlastungsbewegung begrenzt. Die Oberwange bleibt
in der unteren Stellung arretiert, auch wenn die Hydraulik 37 entlastet ist. Zum
Heben der Oberwange wird die Kolbenstange 36 eingefahren, wobei die Kniehebelvorrichtung
27 zuerst die gestreckte Totpunktlage überwinden muss, bevor die eigentliche Hebebewegung
der Oberwange in die Wege geleitet wird.
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Die maximale Auflagekraft der Oberwange auf den Auflagebalken kann
durch Veränderung des Abstandes des Steuerwellenmittelpunktes 33 von der Dr;lckpIatte
40 variiert werden. Dazu dienen die Zlsischenplatteifi 4#. Er äre auch möglich,
den Abstand des Drucklagers 39 von der Druckaufnahmeplatte 40 durch einen Gewindemechanismus
kontinuierlich zu verstellen. Der untere Anschlag 43 ist als bewegliche Wippe ausgebildet,
die zwischen den beiden Verbindungsplatten 46 gelagert ist. Dadurch wird erreicht,
dass der Druck der Kniehebelvorrichtung gleichmässig aufgefangen wird. In Anpassung
an verschiedene Blechdicken kann die Oberwange mittels der Exzenterwelle 17 und
des Exzenters 18 etwas nach hinten oder nach vorne verschoben werden.
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Durch die vorbeschriebene Oberwangensteuerung wird bei relativ kleinen
fiydraulikkräften eine hohe Niederspannkraft erzeugt,
da die Kniehebelvorrichtung
als Uebersetzung wirkt. Die Niederhaltekraft, die eine Funktion der Federeigenschaften
des oberen Gestellteils und des Führungsarmes ist, lässt sich präzise einstellen
und wirkt annähernd senkrecht und nahe der Biegekante auf die Oberwange ein. Da
letztere in ihrer unteren Stellung verriegelt ist, kann die Hydraulik entlastet
werden, ohne dass die Oberwange nach oben ausweichen könnte. Der Hydraulikzylinder
muss somit nur für die eigentlichen Steuerbewegungen beaufschlagt werden; während
der übrigen Zeit ist er drucklos.
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Bei Biegemaschinen für das Abkanten von längeren Blechen werden mehrere
Maschineneinheiten zusammengebaut. Dabei erstrecken sich die Biegewange 20, die
Oberwange 11 und die beiden Steuerwellen 47 bzw. 33 über die ganze Länge der aus
mehreren Einheiten aufgebauten Biegemaschine. Die Steuerwellen sind drehbar in mehreren,
gestellfesten Lagern gelagert. Durch diese Konstruktion wird eine hohe Verwindungssteifigkeit
und eine gleichmässige Kraftübertragung der Hydraulikzylinder erreicht. Bei Maschinen,
die für das Abkanten von dickeren Blechen verwendet werden, können die einzelnen
Maschineneinheiten in kurzen Abständen voneinander angeordnet sein. Bei Maschinen
zum Verbiegen dünnerer Bleche können weniger Maschineneinheiten und grössere Abstände
vorgesehen sein.