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Offsetplattenbiegemaschine zum Biegen von Druckplatten
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mit einer Drahteinrollvorrichtung für Rollenoffsetrotationsmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biegemaschine zum Biegen von Druckplatten,
an deren einem Ende ein Draht eingerollt werden muß. Sie besteht aus einem Grundgestell
mit aufgesetztem Montagerahmen, auf dem die einzelnen für den Biegevorgang notwendigen
Biegeeinheiten angeordnet sind.
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Eine Biegeeinrichtung dieser Gattung ist beispielsweise durch das
deutsche Gbm 83 08 g17 bekannt.
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Bisher bekannte Biegemaschinen dieser Art werden stets per Hand bedient.
Dies bedeutet wegen der vielen notwendigen Handgriffe, daß eine relativ hohe Ausschußquote
als Folge von Fehlbedienungen möglich ist. Außerdem war es bisher erforderlich,
den Biegevorgang zu unterbrechen, um den Draht nach dem Vorbiegen in die Druckplatte
zu legen, was zu einer unnötigen Verlängerung des gesamten Arbeitsprozesses führt.
Außerdem besteht wegen der vielen offen zugänglichen Arbeitsbereiche der Maschine
eine erhebliche Unfallgefährdung. Außerdem können diese Geräte nicht von einer Seite
bedient werden.
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Dieser Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuschließen,
gleichzeitig aber auch die höheren Präzisions-, Qualitäts- und Sicherheitsforderungen
zu erfüllen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Einlage des Drahtes
während des Biegevorganges entfällt und dadurch der gesamte Arbeitsprozess auch
automatisch erfolgen kann. Durch eine genau abgestimmte Geometrie im Biegebereich
und durch eine besondere Anbringung der am Biege- und Einrollvorgang beteiligten
Formelemente wird erreicht, daß sämtliche einzelnen Arbeitsabschnitte automatisch
steuerbar und kontrollierbar werden. Demzufolge ist auch der Einsatz einer Taktstufensteuerung
möglich, so daß kein manuelles Eingreifen durch Hand während des Arbeitsprozesses
erforderlich ist. Die Bedienung der Maschine ist daher auch von einer Seite möglich.
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Der Arbeitsablauf stellt sich folgendermaßen dar: Durch die geoffnete
Klappe der Maschine wird ein Draht auf die Oberseite des Formbalkens gelegt, wo
er durch entsprechende Maßnahmen vor dem Herunterfallen geschützt wird. Nach dem
Einschieben der Druckplatte kann die Maschine bei geschlossener Klappe durch eine
Zweihandbedienung in Betrieb genommen werden Durch diesen Startbefehl wird automatisch
die Klappe durch einen Sperrzylinder verschlossen gehalten, so daß während des Biegeprozesses
kein manueller Eingriff möglich ist. Bei einer noch weiter automatisierten Ausführung
der Maschine kann die Zuführung des Drahtes auch auf Knopfdruck automatisch an die
erfindungsgemäß bezeichnete Stelle erfolgen, indem hierbei ein Magazin eingeschwenkt
wird, bzw. der Draht über ein Greiferelement aus dem Magazin an dieselbe Stelle
gebracht wird. Nach der Inbetriebnahme der Maschine über die Zweihandbedienung erfolgt
zunächst das Anpressen der Druckplatte mittels pneumatischer Zylinder, die auf entsprechende
Pressbalken, welche in der Höhe verschiebbar angebracht sind, einwirken. Durch Herunterschwenken
des Biegebalkens an der Bedienerseite durch Hand wird die eine Kante an der Druckplatte
gebogen. Gleichzeitig erfolgt automatisch die Biegung der Druckplatte am anderen
Ende, sowie das Einrollen des Drahtes und die Freigabe der Platte zur Entnahme aus
der Maschine. Dabei wird zunächst die Platte durch einen Biegebalken entsprechend
dem Biegewinkel abgebogen, wobei es bereits zusätzlich zu einer weiteren Vorbiegung
an der Stelle, wo der Draht eingerollt werden soll, kommt. Anschließend wird die
Schwenkeinheit hochgedrückt, so daß die Platte am Formbalken eine Vorbiegung erfährt,
indem der auf der Schwenkeinheit drehhar angebrachte Drehbalken die Platte mit seiner
Biegeform am Formbalken zum Drahteinwurf vorbiegt. Es entsteht dabei eine Biegeform,
die zur Aufnahme des dann einfallenden Drahtes geeignet ist. Benn diese Vorbiegung
beendet ist, wird die Schwenkeinheit wieder abgesenkt und der Formbalken eingezogen.
Dabei wird der Draht von seiner Auflage am Formbalken geschoben und rollt über die
schräge Fläche am Formbalken in die etwas hochgebogene DruckplatteX jetzt wird die
Schwenkeinheit bis zu der Stellung wieder hochgedrückt, die auch mit ausgefahrenem
Formbalken erreicht wird und anschließend der auf der Schwenkeinheit sitzende Drehbalken
hereingeschwenkt, so daß der Draht voll in die Druckplatte eingerollt und eingepresst
wird. Jetzt erfolgt das Zurückdrehen des Drehbalkens und das Absenken der Schwenkeinheit.
Abschließend werden die beiden Pressbalken hochgefahren und anschließend der Formbalken
wieder ausgefahren. Dabei wird die Druckplatte soweit angehoben, daß die Druckplatte
von der Bedienerseite aus aus der Maschine gezogen werden kann. Der Formbalken befindet
sich somit wieder in seiner Ausgangsstellung.
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Anhand der in den nachfolgenden Zeichnungen und dem beiliegenden Pneumatikplan
dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Neuerung näher erläutert.
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Es zeigen:' Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Biegemaschine.
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Fig. 2 einen Schnitt durch eine bei der Biegemaschine gemäß Fig.
1 verwendeten Aufbau einer Biegeeinheit mit der erfindungsgemäßen Anordnung der
Formelemente.
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Fig. 3 einen Schnitt durch den in Fig. 2 enthaltenen Formbalken und
seiner Unterbringung in den anderen Elementen.
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Fig. 4 einen Schnitt durch den Formbalken mit einer alternativen
Haltevorrichtung für den Draht.
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Fig. 5 einen Schnitt durch den Formbalken mit einer weiteren alternativen
Haltevorrichtung für den Draht.
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Fig. 6 bis 12 modellhafte Darstellungen der einzelnen Phasen während
des Biege- und Einrollprozesses.
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Fig.13 vereinfachtes Prinzipschaltbild der Pneumatik.
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In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße PlattenbiegemaschinE dargestellt.
Diese besteht aus einem Grundrahmen 1 auf dem ein Montagerahmen 2 aufgesetzt ist.
Auf diesem befinden sich die beiden Biegeeinheiten 11 und 4, wobei die Biegeeinheit
11 diejenige an der Bedienerseite befindliche ist. Der Grundrahmen 1 und der Montagerahmen
2 sind umseitig mit entsprechenden Verkleidungablechen 13, 14 und 12 verschlossen.
Darunter ist die Pneumatiksteuerung und deren Verschlauchung untergebracht. An der
Seitenfläche 3 der Biegeeinheit II befindet sich ein Startknopf 1L.
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Ein weiterer Knopf ist auf der gegenüberliegenden Seitenfläche (nicht
sichtbar) angebracht und ermöglicht auf diese Weise eine betriebssichere, den Schutzvorschriften
entsprechende Zweihandbedienung. An der Biegeeinheit 11 erfolgt der Biegevorgang
durch manuelles Herab schwenken des Biegebalkens 50 über eine Griffstange 5. An
der Biegeeinheit 4 auf der anderen Seite, in der auch die Einrollvorrichtung für
den Draht untergebracht ist, befindet sich eine Öffnungsklappe 7, auf der eine Griffleiste
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zur besseren Bedienung angebracht ist. Unterhalb dieser Klappe
7 befindet sich eine Vorratskammer 9 für die Unterbringung der für die Verarbeitung
bestimmten Drähte.
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Die zwischen den beiden Biegeeinheiten 4 und 11 befindliche Auflagefläche
40 ist zum Schutz gegen Handzugriff mit einer Plexiglashaube 6 verschlossen.
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In Fig. 2 ist die Biegeeinheit 4 mit der Einrollvorrichtung für den
Draht dargestellt, die im Montagerahmen 2 angeordnet sind. An der Biegeeinheit 4
stellt die Auflagefläche 40 die Verbindung zur anderen Biegeeinheit her, so daß
die Platte während der Biegung in ihrer gesamten Fläche aufliegt. In der Darstellung
ist auch die Plexiglasabdeckung 6 zwischen den Biegeeinheiten zu sehen. Die Auflagefläche
40, die als abgewinkelte Blechplatte ausgebildet ist, schließt am Auflagebalken
19 an, über dem der Pressbalken 17 über dem pneumatischen Zylinder 16 vertikal auf-
und abgesenkt werden kann. Der Pressbalken 17 ist mit dem Biegebalken 18 über ein
Drehgelenk mit dem Drehpunkt 38 verbunden. Dieser Balken wird durch den pneumatischen
Zylinder 15, der wiederum am Pressbalken 17 befestigt ist, für die Drehbewegung
betätigt. Unter dem Auflagebalken 19 befindet sich der horizontal über dem pneumatischen
Zylinder 25 bewegliche Formbalken 20, auf dessen hervorragende obere Auflagefläche
der Draht 35 zu sehen ist. Unter dem Formbalken 20 ist eine Grundplatte 21 angebracht,
die die Aufgabe der statischen Abstützung auf dem Montagerahmen 2 hat. Gleichzeitig
dient sie zur Führung des Formbalkens 20, der wie in Fig. 3 näher beschrieben, zwischen
dem Auflagebalken 19 und der Grundplatte 21 speziell gelagert ist. Unterhalb dieser
beschriebenen Anordnung befindet sich die Einrollvorrichtung, die über zwei Drehlager
mit dem Drehpunkt 36 am Montagerahmen 2 schwenkbar gelagert ist. Es handelt sich
um eine durchgehende Platte 24, auf der innerhalb von zwei seitlich angebrachten
Flanschen 28 der Drehbalken 22 mit dem Drehpunkt 37 gelagert ist. Der Drehbalken
22 wird durch den pneumatischen Zylinder 26 betätigt. In der Darstellung ist dieser
Drehbalken 22 in Grundstellung dargestellt. Die gesamte Einrollvorrichtung wird
durch den pneumatischen Zylinder 27 auf- und abgesenkt. In der Darstellung befindet
sich diese Anordnung in der oberen Arbeitsstellung, wie sie beim Sorbieren zum Drahteinwurf
erforderlich ist. Der Drehpunkt 37 ist in dieser Anordnung so gewählt, daß es beim
Einrollen des Drahtes zu einer Materi eistreckung an der Druckplatte kommt, so daß
der eingerollte Draht gleichzeitig auch eingepresst wird.
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Um die Bewegungsabläufe der gesamten dargestellten Anordnung kontrollieren
zu können,sind entsprechende Endschalter vorgesehen. Die obere Stellung des Biegebalkens
wird mit dem Endschalter 29, die untere mit dem Endschalter 30 erfaßt. Die Stellung
der Einrollvorrichtung wird mit den Endschaltern 32 für die obere Stellung und 33
für die untere Stellung ermittelt. Mit dem Endschalter 42 der sich auf dem Flansch
28 befindet, wird die Ausgangsstellung
des Drehbalkens 22 und mit
dem Endschalter 34 dessen untere Stellung kontrolliert. Die Stellung des Formbelkens
20 wird über die Endschalter 55 für den eingezogenen Zustand und mit dem Endschalter
56 für den ausgefahrenen Zustand ermittelt. In der Darstellung ist weiter zu erkennen,
daß die gesamte Einrollvorrichtung im Montagerahmen 2 befestigt ist, die Betätigung
durch den pneumatischen Zylinder 27, durch dessen Befestigung an einer Traverse
des Grundrahmens 1 erfolgt. In der Darstellung ist die Verkleidung 14 zu sehen,
die unterhalb des Vorratsbehälters 9 für die Drahtunterbringung endet. Darüber befindet
sich die Klappe 7 mit der Griffleiste 8 für die Einlage des Drahtes 35 in die Biegeeinheit
4. Das Offnen dieser Klappe 7 wird durch einen Sperrzylinder 31, der im Innenraum
der Biegeeinheit 4 angebracht ist, während des Betriebes verriegelt. Zur Kontrolle,
ob diese Klappe geschlossen ist, um den automatischen Ablauf über die Zweihandbedienung
freizugeben, ist innerhalb der Biegeeinheit 4 ein weiterer Endschalter 39 angebracht.
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In Fig. 3 ist die Anordnung Auflagebalken 19 mit Formbalken 20, sowie
Grundplatte 21 dargestellt. Damit der Formbalken 20 verschiebbar-ist, erfolgt die
Abstützung des Auflagebalkens über Abstandshalter 46, die durch Schrauben 43 am
Auflagebalken 19 und Schrauben 44 an der Grundplatte 21 befestigt sind. Der Formbalken
weist im Bereich dieser Abstandshalter 46 entsprechende Aussparungen 45 auf, die
so gestaltet sind, daß der Formbalken 20 weit genug eingefahren werden kann. Zweckmäßigerweise
sind diese Aussparungen 45 kreisförmig, ebenso handelt es sich bei den Abstandshaltern
46 um Rundteile. In der Darstellung ist der Draht 35 auf seiner Auflagefläche 47
mittels eines Magneten festgehalten, der im Formbalken 20 versenkt befestigt ist.
Dadurch wird ein Herunterfallen des Drahtes verhindert.
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Fig. 4 zeigt ausschnittsweise die Anordnung nach Fig. 3, wobei hier
der Draht 35 durch eine Nut 48 im Formbalken 20 festgehalten wird.
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Fig. 5 zeigt ausschnittsweise die Anordnung nach Fig. 3, wobei hier
der Draht 35 durch eine Schräge im Formbalken 20 festgehalten wird.
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Die Figuren 6 bis 12 zeigen die einzelnen Phasen des gesamten Bearbeitungsprozesses
in vereinfachter Form.
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Fig. 6 zeigt eine symbolisierte Darstellung der erfindungsgemäßen
Biegemaschine mit den beiden Biegeeinheiten und der Einrollvorrichtung. Die Druckplatte
54 wird in die Maschine wie dargestellt eingelegt. Dabei befinden sich der Pressbalken
51 mit dem Biegebalken 50 und der Pressbalken 17 mit dem Biegebalken 18 in angehobener
Stellung. Die Platte liegt dabei auf dem Auflagebalken 52 der Auflagefläche 40 und
dem Auflagebalken 19. Der Form-
balken 28 ist ausgefahren, die
Einrollvorrichtung, die am Drehpunkt 36 gelagert ist, befindet sich in der unteren
Stellung. Der Drehbalken 22 ist in Ausgangsstellung.
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Der Draht 35 liegt an der Auflagefläche des Formbalkens 20.
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Fig. 7 zeigt die Platte angepresst und durch den Biegebalken 18 über
dem Formbalken 20 vor gebogen. Auf der anderen Seite durch den Biegebalken 50 über
dem Auflagebalken 52 fertiggebogen.
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Fig. 8 zeigt die Platte durch den Drehbalken 22 bei hochgefahrener
Einrollvorrichtung über dem Drehpunkt 36 am Formbalken 20 für den Drahteinwurf vorgebogen.
Der Biegebalken 50 ist wieder in Ausgangsstellung dargestellt.
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Diese Drehbewegung erfolgte über den Drehpunkt 53.
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Fig. 9 zeigt die Platte 54 im endgültigen vorgebogenen Zustand, der
Drehbalken auf der Einrollvorrichtung ist durch das Absenken der Einrollvorrichtung
über den Drehpunkt 36 abgesenkt.
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Fig. 10 zeigt die Platte während des Einfahrens des Formbalkens 20.
Der Draht 35 fällt in die vorgebogene Platte.
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Fig. 11 zeigt die Platte bei fertiger Einrollung des Drahtes 35. Der
Drehbalken 22 ist nach Hochdrehen der Einrollvorrichtung über den Drehpunkt 36 über
seinen Drehpunkt 37 hereingedreht worden. Der Formbalken 20 ist währenddessen ganz
eingefahren.
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Fig. 12 zeigt die Platte in herausnehmbarer Lage. Die beiden Pressbalken
51 und 17 sind mit den daran befindlichen Biegebalken 50 und 18 wieder in oberer
Stellung und haben die Platte freigegeben. Durch das Herausfahren des Formbalkens
20 ist die Platte etwas angehoben worden. Der Drehbalken 22 befindet sich wieder
in der Ausgangsstellung, durch Zurückdrehen in seine Ausgangsstellung über seinen
Drehpunkt 37. Die Einrollvorrichtung wurde über ihren Drehpunkt 36 abgesenkt.
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Der Verfahrensablauf eines kompletten Biege- und Einrollvorganges
soll anhand von Fig. 13 näher erläutert werden.
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Diese Darstellung zeigt die pneumatische Steuerung einer erfindungsgemäß
ausgeführten Biegemaschine. Sie besteht im wesentlichen aus einer Kompaktsteuerung
PS, die als Steuerschrank ausgeführt ist, den angeschlossenen pneumatischen Zylindern
B-G und den Bedienungstasten T1, T2 und T3. Die Versorgung des Systems erfolgt mit
Druckluft entsprechender Druckstärke. Die Zuführung erfolgt über den Anschluß P,
wobei vorher noch eine Wartungseinheit vorgesehen werden kann. Ferner sind an dieser
Steuerung sämtliche Endschalter aO bis g1 angeschlossen. Im einzelnen sind bei der
Zuordnung der Bauteile folgende Festlegungen getroffen worden: Zylinder B als Antrieb
für den Pressbalken 51, Zylinder C als Antrieb für den Pressbalken 17, Zylinder
Z als Verriegelung für die Klappe 7, Zylinder D als Antrieb für den Biegebalken
18, Zylinder E als Antrieb für die Einrollvorrichtung für das Anheben der durchgehenden
Platte 24, Zylinder F als Antrieb des Drehbalkens 22 und Zylinder G als Antrieb
des Formbalkens 20. Die Endschalter sind entsprechend den einzelnen Zylindern zugeordnet,
wobei der Index 0 die Grundstellung und der Index 1 die Arbeitsstellung bezeichnen.
Die Steuerung PS beinhaltet die pneumatische Taktkette TS und besteht aus 12 Einzelbausteinen
gleicher Art. Diese Bausteine steuern direkt oder über logisch notwendige ODER-Bausteine
01 bis 07 die bistabilen Steuerzylinder Z1 bis Z5 an, welche wiederum die extern
angeschlossenen Antriebszylinder S bis G betätigen. Die von den Endschaltern aO
bis g1 ankommenden Signale werden in der Steuerung entsprechend der logischen Verknüpfung
direkt oder über UND- Bausteine den entsprechenden Taktstufenbausteinen zugeführt.
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Der komplette Funktionsablauf geht wie folgt von statten: Zunächst
wird bei Inbetriebnahme über die Taste T3 = RICHTEN die Taktkette über den Anschluß
L in Grundstellung gebracht. Gleichzeitig erfolgt dadurch auch ein Zurückstellen
aller Steuerzylinder Z1 bis Z5, wodurch auch alle externen Arbeitszylinder O bis
G in die-Grundstellung gelangen. Nach einem voll durchgelaufenen Arbeitszyklus ist
dieser Vorgang nicht mehr erforderlich, da dann automatisch alle Ausgänge sich in
der richtigen Schaltstellung befinden. Der Start des Programmes erfolgt nun dadurch,
daß bei richtig gestellter Taktkette von deren Ausgang Druck an die Taste T2 gelangt.
Werden nun beide Tasten gleichzeitig betätigt und ist die Klappe 7 geschlossen,
was über ein Signal vom Endschalter z1 kontrolliert wird, so gelangt das START-
Signal über den UND- Baustein U1 zum Starteingang Y der Taktkette. Der Baustein
1 der Taktkette steuert dadurch über den Steuerzylinder Z1 die externen Antriebszylinder
B, C und Z. Dadurch werden die beiden Pressbalken 51 und 17 abgesenkt und der Sperrzylinder
Z verschließt die Klappe 7. Durch das manuelle Biegen an der Bedienerseite der Maschine
mit dem Biegebalken 50 werden dessen Endschalter aO und al
betätigt,
wobei aD abschaltet und al bei der unteren Stellung einschaltet. Am Preasbalken
51 ist nun ebenso durch das Anpressen dessen Endschalter bl betätigt. Liegen beide
Signale vor, so erhält der Taktbaustein 1 über den UND- Baustein U2 ein Signal,
das dazu führt, daß der Baustein 2 der Taktkette angesteuert wird. Dieser Baustein
löscht dann das Ausgangssignal des Bausteins 1, wobei aber die Stellung der externen
Antriebszylinder 8, C und Z erhalten bleibt, da der bistabile Steuerzylinder die
Stellung beibehält. Der Taktbaustein 2 steuert nun den externen Zylinder D in Arbeitsstellung,
d.h. der Biegebalken 18 wird nach unten geschwenkt.
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Der Endschalter des Biegebalkens 18 - es handelt sich um den Schalter
dl - gibt dadurch ein Signal ab. Ist nun gleichzeitig der Biegebalken 50 wieder
in die obere Stellung gebracht worden, so wird das Signal des Endschalters aO zusammen
mit dem des Endschalters dl über den UND- Baustein U3 an den Taktbaustein 2 gegeben,
so daß dieser auf den nächsten Baustein 3 weiterschaltet. Auf diese oder ähnliche
Weise läuft nun die ganze Steuerung ab. Der Baustein 3 steuert die Einrollvorrichtung
so, daß sie sich in der oberen Stellung befindet. Der Baustein 4 senkt sie wieder
ab. Der Baustein 5 fährt den Formbalken 20 ein. Der Baustein 6 hebt die Einrollvorrichtung
wieder hoch. Der Baustein 7 steuert den Drehbalken 22 in die Stellung nach Fig.
8. Der Baustein 8 bringt ihn wieder in Ausgangsstellung. Der Baustein 9 senkt die
Einrollvorrichtung wieder ab. Der Baustein 10 fährt den Biegebalken 18 wieder hoch.
Der Baustein 11 fährt die beiden Pressbalken 51 und 17 hoch und der Baustein 12
fährt den Formbalken 20 wieder aus.