DE3743914C2 - Vorrichtung zum Biegen des Kantenabschnitts eines plattenförmigen Werkstücks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zur Herstellung einer Maschine wird eine Vielzahl von Teilen zusammengebaut. Viele dieser Teile werden durch das Pressen von Blechmaterialien hergestellt. Um die Fe­ stigkeit und Steifigkeit der Verbindungsabschnitte und Kantenabschnitte von derartigen Teilen zu verbessern, werden in großem Umfang Teile eingesetzt, die durch Bie­ gen hergestellt worden sind. Eine Presse zur Durchführung eines solchen Biegevorganges bzw. eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Biegen ist aus der JP 61-1 58 318 U1 bekannt, wobei diese Maschine einen mit einer Biege­ kante versehenen Führungsstempel aufweist.

Eine Biegevorrichtung 3 mit einem sogenannten Doppelstempel, wie sie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist, wird zur Herstellung eines Abschnittes 2 eingesetzt, der bei einem Werkstück 1 gebogen werden soll, das in den Fig. 4′ und 5 dargestellt ist.

Bei dieser Biegevorrichtung 3 mit Doppelstempel besitzt ein Führungsstempel 5 einer Basis, die gleitend auf einem unteren Preßelement 4 einer Grundplatte vorgesehen ist, einen Gleitabschnitt 6 in einem inneren hinteren Abschnitt und einen Führungsabschnitt 7 in einem vorderen Abschnitt. Der Führungsstempel 5 ist so angeordnet, daß das Werkstück 1 derart festgeklemmt wird, daß es einer Druckunterlage 8 gegenüberliegt. Der Führungsstempel 5 liegt einem Oberstempel 9 gegenüber, der mit einem Kolben verbunden ist, der über dem Stempel angeordnet ist, wobei sich dazwischen ein oberes Preßelement befindet. Ein Arbeitsstempel 11, der im Führungsstempel 5 vorgesehen ist und eine Biegekante 10 in einem vorderen Abschnitt aufweist, besitzt einen Gleitabschnitt 12, der dem Füh­ rungsstempel 5 gegenüberliegt, sowie einen Gleitabschnitt bzw. eine Gleitfläche 13, der dem Oberstempel 9 gegenüberliegt. Der Oberstempel 9 wird abgesenkt, um sich nach unten zum Gleitabschnitt 6 des Führungsstempels 5 zu bewegen, so daß auf diese Weise das Werkstück 1 mit dem dazwischen befindlichen Führungsabschnitt 7 geführt wird. Danach führt der Oberstempel 9 den Arbeitsstempel 11 über die Gleitabschnitte 12 und 13 in Richtung auf den Füh­ rungsabschnitt 7. Folglich wird der Randabschnitt des Werkstücks 1 mit Hilfe der Biegekante 10 und des Führungs­ abschnittes 7 gebogen.

Bei dieser herkömmlich ausgebildeten Vorrichtung treten jedoch diverse Probleme auf, da der Arbeitsstempel 11 glei­ tend in dem U-förmigen Führungsstempel 5 vorgesehen ist, was sich störend auf peripher angeordnete Vorrichtungen auswirkt.

Wenn diese Biegevorrichtung 3 in einer Transferpresse angeordnet wird, um kontinuierliche Biegevorgänge durch­ zuführen, indem der Abschnitt des Werkstückes 1, der ge­ bogen werden soll, mit Hilfe eines Greifers 14 festgeklemmt wird, der von einer Greifschiene 15 vorsteht, werden Stör­ bereiche H (die kreuzweise schraffierten Bereiche in Fig. 8) gebildet. Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, wird ein Störbereich H zwischen der Greifschiene 15, die als Basis wirkt, auf der der Greifer 14 benachbart zur Presse mon­ tiert ist, und dem Arbeitsstempel 11 oder dem Führungsstempel 5 erzeugt. Desweiteren wird ein Störbereich h (der schraffierte Bereich in Fig. 8) zwischen dem Greifer 14 und dem Oberstempel 9 gebildet, wenn der Greifer 14 in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Folglich kann eine derartige Biegevorrichtung 3 nicht in einer Transfer­ presse installiert werden.

Ein Pfeil F in Fig. 7 zeigt die Richtung an, in der das Werkstück 1 zugeführt wird, während ein Pfeil P in Fig. 8 die Preßrichtung andeutet. Es ist ein Werkstück 1 gezeigt, das bearbeitet werden soll, während noch ein Werkstück 1′ gezeigt wird, das gebogen worden ist.

Wenn darüber hinaus das Werkstück 1 einen V-förmigen Aus­ schnitt V besitzt, wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt, müssen der Führungsstempel 5 und der Oberstempel 9 unter einem in Fig. 7 gezeigten Winkel angeordnet sein, um eine störende Beeinflussung des Werkstücks 1 zu verhindern, während der V-förmige Ausschnitt dazu benutzt wird, Raum für eine Vertikalbewegung des Oberstempels 9 si­ cherzustellen. Folglich tritt das Problem auf, daß das Werkstück 1 mit einer exzentrischen Belastung beaufschlagt wird.

Wenn man zur Lösung dieses Problems einen Greifer, der einen komplizierten Aufbau besitzt, in der Vorrichtung installiert, wird die Vorrichtung als Ganzes viel größer; deren Herstellung und Installation wird schwierig. Daher steigen die Kosten enorm an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Biegen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart weiterzubilden, daß das Biegen des Werkstücks - vor allem bei Verwendung der Vorrichtung in einer Transferpresse - in störungsfreier Weise durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer Transferpresse installiert werden, ohne daß hierdurch ir­ gendwelche Vorteile der gattungsgemäßen Biegevorrichtung verloren gehen. Durch eine Greifschiene und einen Greifer in bezug auf den Stempelmechanismus verursachte Störungen können vermieden werden. Desweiteren kann ein Werkstück ohne Ausschnitt mit Hilfe eines Greifers festgeklemmt wer­ den, und das Biegen der Kantenabschnitte des Werkstücks kann in zuverlässiger Weise mit dem Zwillingsstempel durchgeführt werden.

Wenn die erfindungsgemäß ausgebildete Biegevorrichtung in einer Transferpresse installiert ist, kann der Greifer durch den Biegevorgang so bewegt werden, daß er das Werkstück festklemmt, und zwar unabhängig davon, ob sich ein Ausschnitt im Werkstück befindet. Der Oberstempel ist als Zwillingsstempel ausgebildet, wobei die einzelnen Stempel bspw. über eine Brücke einstückig mitein­ ander verbunden sind und der Zwillingsstempel über ein oberes Preßelement mit einem oberen Kolben verbunden ist und abgesenkt wird, nachdem ein Werkstück in einer vorge­ gebenen Position zum Zwecke der Durchführung des Biegevor­ ganges ausgerichtet worden ist. Der abgesenkte Zwillings­ stempel tritt zuerst mit der Gleitfläche des Füh­ rungsstempels in Eingriff, der innerhalb der Schenkel des doppelschenkligen Arbeitsstempels angeordnet ist, wobei die Schenkel über eine U-förmige untere Brücke einstückig miteinander ausgebil­ det sind.

Aufgrund dieses Eingriffs wird der Führungsstempel nach hinten bewegt, und das Werkstück wird hierdurch in einer Position angeordnet, in der der Biegevorgang durchgeführt wird. Danach werden die Stempel des Zwillingsstempels mit dem U-förmigen Arbeitsstempel in Eingriff gebracht, wodurch dessen Gleitfläche bewegt wird. Hierdurch wird die Biegekante, die in einem hinteren inneren Abschnitt des Arbeitsstempels angeordnet ist, bewegt und mit dem Werk­ stück in Kontakt gebracht, das mit dem Führungsabschnitt des Führungsstempels in Eingriff getreten ist, so daß eine vorgegebene Biegung durchgeführt wird. Da der Führungsstempel auf der Innenseite der U-förmigen Arbeitsstempel ange­ ordnet ist, besteht keine Gefahr, daß sich die Stempel des Oberstempels oder die Schenkel des Arbeitsstempels verformen, und zwar selbst dann nicht, wenn das Werkstück keinen Ausschnitt besitzt. Da somit keine exzentrische Belastung erzeugt wird, wirkt ein Greifer, der an einer Greifschiene einer Transferpresse vorgesehen ist, nicht störend auf den Füh­ rungsstempel oder den Arbeitsstempel ein, so daß das Werk­ stück glatt und einwandfrei festgeklemmt und gebogen wer­ den kann. Desweiteren kann die Größe der Biegevorrichtung gering gehalten werden, und es kann eine kontinuierliche Biegung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden, wodurch die Produktivität verbessert wird und die Kosten gering gehalten werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Biegemaschine;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt entlang Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen seitlichen Schnitt durch Fig. 1;

Fig. 4′ eine perspektivische Teilansicht eines Werk­ stücks;

Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie V-V in Fig. 4′;

Fig. 6 einen Schnitt durch eine herkömmlich ausgebil­ dete Biegevorrichtung;

Fig. 7 eine idealisierte Draufsicht, die einen Biege­ vorgang unter Verwendung einer Transferpresse, an der eine herkömmlich ausgebildete Biegema­ schine installiert ist, zeigt;

Fig. 8 eine Seitenansicht des in Fig. 7 dargestell­ ten Zustands;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Werkstücks;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines anderen Werkstücks; und

Fig. 11 einen Schnitt durch das in Fig. 10 gezeigte Werkstück.

In der nachfolgenden Beschreibung erhalten gleiche Teile, die den Teilen entsprechen, die in den Fig. 6 bis 8 dargestellt sind, gleiche Bezugszeichen.

Es ist eine Biegemaschine bzw. -vorrichtung 30 mit Zwillings- bzw. Oberstempel 9 dargestellt, die einen Biegevorgang an einem Kantenabschnitt 2 eines Werkstücks 1 durchführt, das keinen Ausschnitt besitzt, wie die Fig. 10 und 11 zeigen. Ein im wesentlichen vertikaler U-förmiger Arbeitsstempel 111 ist im oberen Abschnitt des unteren Preßelementes 4 einer Grundplatte (in der Darstel­ lung weggelassen) derart angeordnet, daß er sich in einem Gleitabschnitt in Längsrichtung bewegen kann. Ein Schenkel 110 ist im vorderen erhabenen Abschnitt über eine untere Brücke 16 angeordnet. Eine Biegekante 10 bzw. ein Biegemes­ ser befindet sich auf der Innenseite des hinteren erhabe­ nen Abschnittes bzw. Schenkels 110′. Ein einzelner Führungsstempel 50 ist über einen Gleitabschnitt 12 derart im Arbeitsstempel 111 vor­ gesehen, daß er relativ zum Arbeitsstempel 111 eine Gleit­ bewegung durchführen kann.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind daher der Arbeitsstempel 111 und der Oberstempel 9 in gut ausgeglichener Weise innerhalb eines Stempelraumes angeordnet, ohne daß irgendwelche Exzentrizitäten auftreten. Daher kann das Werkstück 1, selbst wenn es keinen Ausschnitt besitzt, in Leerstationen 18 und 19 und einer Arbeitsstation ange­ ordnet werden, ohne daß hierbei irgendeine Störung mit dem Oberstempel 9 auftritt.

Wie aus dem Vergleich zwischen den Fig. 2 und 6 klar hervorgeht, unterscheiden sich der Arbeitsstempel 111 und der Führungsstempel 50 in der Form in signifikanter Weise von herkömmlich ausgebildeten Stempeln; daher ist vorliegende Ausführungsform und die herkömmliche Ausführungsform mit unterschiedlichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform ist der Führungsstempel 50 so angeordnet, daß er tatsächlich einen Führungsstempel darstellt, da er die Funktion der Führung des Werkstücks 1 besitzt, während der Arbeitsstempel 111 ein echter Arbeitsstempel ist, da er eine Biegefunktion besitzt. Somit ist der Name jedes Teiles nicht aufgrund der Ähnlichkeit der Form mit denen der herkömmlich ausgebildeten Vorrichtung festge­ legt.

Der Oberstempel 9 weist Einzelstempel auf, die über eine obere Brücke 17 , die im unteren Abschnitt des oberen Preßelementes angeordnet ist, einstückig ausgebil­ det sind. Der Oberstempel 9 steht in Kontakt mit einer Gleitfläche 13′, die im vor­ deren Abschnitt (oberer linker Abschnitt der Fig. 3) des Arbeitsstempels 111 angeordnet ist. Der Oberstempel 9 ist ferner so angeordnet, daß er mit einer Gleitfläche 13 des Führungsstempels 50 in Kontakt steht, wie in Fig. 3 gezeigt.

Es ist eine Druckunterlage 8 und eine Greifschiene 15 gezeigt, die einen nach vorne vorstehenden Greifer 14 besitzt, der zum Festklemmen des Werkstückes 1 dient, so daß auf diese Weise eine Transferpresse ausgebildet ist.

Wenn bei dieser Transferpresse, deren Aufbau vorstehend beschrieben wurde, ein Kantenabschnitt des Werkstücks 1 mit Hilfe des Greifers 14 der Greifschiene 15 der Trans­ ferpresse in einer vorgegebenen Position festgeklemmt wird und die Stempel des Oberstempels 9 abgesenkt werden, werden sie zuerst mit der Gleitfläche 13 des Führungsstempels 50 in Kon­ takt gebracht. In dieser Kontaktposition bewegt sich der Füh­ rungsstempel 50 über den Gleitabschnitt 12 des Arbeits­ stempels 111 in die in Fig. 3 rechte Position, d. h. den hinteren Abschnitt der Transferpresse. Folglich wird das Werkstück 1 durch den Führungsabschnitt 7 in eine vorgege­ bene Position gebracht. Die Druckunterlage 8 bringt den Randabschnitt des Werkstücks 1, das sich in der vorge­ gebenen Position befindet, in Kontakt mit dem Führungs­ abschnitt 7 des Führungsstempels 50. Dann werden die Einzel­ stempel des Oberstempels 9 weiter abgesenkt, wobei der gleiche zeitliche Ablauf stattfindet wie bei dem obigen Kontakt durch die Gleitfläche 13′, so daß der Arbeitsstempel 111 in eine linke Position in Fig. 3 bewegt wird, d. h. in den vorderen Abschnitt, an dem der Kantenabschnitt des Werkstückes 1 in der in Fig. 1 gezeigten Arbeitsstation 20 mit einer vorgegebe­ nen Biegekraft von der Biegekante 10 beaufschlagt wird.

Wenn dieser Biegevorgang durchgeführt worden ist, wird die vorstehend erwähnte exzentrische Belastung im Stempelraum nicht erzeugt, da der doppelschenklig ausgebil­ dete Arbeitsstempel 111 und der Oberstempel 9 in einer gut ausgeglichenen Weise angeordnet sind, während es sich bei dem Führungsstempel 50 um einen einzelnen Stempel handelt. Auf diese Weise kann der Biegevorgang ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden, ohne daß Er­ schütterungen auftreten.

Danach wird das gebogene Werkstück 1 in einem zu dem vor­ stehend beschriebenen Vorgang umgekehrten Vorgang angeho­ ben, und der Greifer 14 klemmt das Produkt fest und schickt es zur Arbeitsstation (in der Darstellung weggelassen).

Selbst in diesem Zustand werden keine Ungleichgewichte aufgrund von exzentrischen Belastungen erzeugt.

Da der Führungsstempel 50 und der Oberstempel 9 in­ nerhalb des Werkstücks 1 angesetzt werden, stören der Führungsstempel 50 und der Arbeitsstempel 111 die Greif­ schiene 15 und den Greifer 14 nicht, wenn sie sich nach vorne oder hinten bewegen. Folglich kann die Größe der Vorrichtung gering gehalten werden, so daß beim Betrieb des Zyklus Störungen verhindert werden.

Es können verschiedene andere Ausgestaltungen Anwendung finden, beispielsweise eine solche, bei der ein Magnet für den Führungsabschnitt des Führungsstempels vorgesehen ist.

Die Vorrichtung kann auch bei einem Werkstück Verwendung finden, das einen Aus­ schnitt V besitzt (Fig. 9).

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Biegen des Kantenabschnitts eines plattenförmigen Werkstücks, das quer zur Biegerichtung transportierbar ist, mit
   einem Oberstempel, der über ein oberes Preßelement mit einem oberen Kolben verbunden ist,
   einem Arbeitsstempel, der sich auf ein unteres Preßelement - senkrecht zur Werkstücktransportrichtung horizontal gleitbar - stützt und einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei an dem einen Schenkel des Arbeitsstempels eine Gleitfläche vorgesehen ist, und
   einem Führungsstempel, der zwischen den beiden Schenkeln des Arbeitsstempels - senkrecht zur Werkstücktransportrichtung horizontal gleitbar - gelagert ist und an dem eine Gleitfläche vorgesehen ist,
   wobei der Oberstempel - beim Absenken - mit dem Arbeitsstempel über dessen Gleitfläche und mit dem Führungsstempel über dessen Gleitfläche in beweglichen Kontakt bringbar ist und wobei dadurch zunächst das Werkstück zwischen einem Führungsabschnitt und einer Druckunterlage in Biegeposition festlegbar ist und dann durch eine Biegekante das Biegen des Kantenabschnitts erfolgt,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Oberstempel (9) als Zwillingsstempel ausgebildet ist, dessen beide Stempel in Transportrichtung des Werkstücks (1) hintereinander liegen, und
   daß der Führungsabschnitt (7) am Führungsstempel (50) und die Biegekante (10) an dem anderen Schenkel (110′) des Arbeitsstempels (111) angeordnet ist.